MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica (Pegagan)DALAM MENINGKATKAN APOPTOSIS SEL ALVEOLAR MAKROFAG DARI JARINGAN PARU TIKUS YANG DIINFEKSIMycobacterium tuberculosis Repository - UNAIR REPOSITORY

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

DISERTASI

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica (Pegagan)
DALAM MENINGKATKAN APOPTOSIS SEL ALVEOLAR MAKROFAG
DARI JARINGAN PARU TIKUS YANG DIINFEKSI
Mycobacterium tuberculosis

Arifa Mustika

PROGRAM STUDI S3 ILMU KEDOKTERAN
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS AIRLANGGA
SURABAYA
2012

Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

DISERTASI

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica (Pegagan)
DALAM MENINGKATKAN APOPTOSIS SEL ALVEOLAR MAKROFAG
DARI JARINGAN PARU TIKUS YANG DIINFEKSI
Mycobacterium tuberculosis

Arifa Mustika

PROGRAM STUDI S3 ILMU KEDOKTERAN
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS AIRLANGGA
SURABAYA
2012

ii
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica (Pegagan)
DALAM MENINGKATKAN APOPTOSIS SEL ALVEOLAR MAKROFAG
DARI JARINGAN PARU TIKUS YANG DIINFEKSI
Mycobacterium tuberculosis

DISERTASI

Untuk memperoleh Gelar Doktor
Dalam Progran Studi S3 Ilmu Kedokteran
Pada Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga
Telah dipertahankan dihadapan
Panitia Ujian Doktor Terbuka
Pada hari : Selasa
Tanggal : 12 Juni 2012

Pukul : 10.00 – 12.00 WIB

Oleh :
ARIFA MUSTIKA
090810047D

iii
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

LEMBAR PENGESAHAN

Disertasi ini telah disetujui pada tanggal 26 September 2012

Oleh :
Promotor,

Prof. Dr. Ni Made Mertaniasih,dr.,MS,Sp.MK
NIP. 195703071984032001

Ko Promotor I,

Ko Promotor II,

Prof. Sri Agus Sudjarwo, Ph.D.,drh.
NIP. 19560904 1984031 004

Prof. Dr. Mangestuti Agil, Apt.,MS
NIP. 195004221980022001

iv
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

Disertasi ini telah diuji dan dinilai
oleh panitia penguji pada Tertutup (Tahap I)
Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga Pada Tanggal 20 April 2012

Panitia Penguji,
Ketua

: Dr. Suwarno,drh.,M.Si.

Anggota

:

1.
2.
3.
4.
5.

6.

Prof. Dr. Ni Made Mertaniasih,dr.,MS,Sp.MK
Prof. Sri Agus Sudjarwo, Ph.D.,drh.
Dr. Mangestuti Agil, Apt.,MS
Prof. Dr. Aulani’am, drh.,DES
Dr. JF Palilingan, dr.,Sp.P.
Dr. Hari Basuki N,dr.,M.Kes

Ditetapkan dengan Surat Keputusan
Rektor Universitas Airlangga
Nomor : 583/H3/KR/2012
Tanggal : 2 Mei 2012

v
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

UCAPAN TERIMA KASIH

Alhamdulillahi Robbil ‘Alamin, segala puji syukur penulis panjatkan ke
hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis
dapat menyelesaikan naskah disertasi ini.
Disertasi ini dapat diselesaikan berkat bimbingan, saran dan koreksi tim
Promotor. Dengan segala kerendahan hati saya menyampaikan terima kasih serta
penghargaan yang setinggi-tingginya kepada yang terhormat :
Prof. Dr. Ni Made Mertaniasih,dr.,MS,Sp.MK selaku Promotor yang
membimbing, memberikan wawasan dan falsafah berfikir yang sangat bermanfaat
selama proses penyusunan proposal, penelitian dan penyusunan naskah disertasi.
Prof. Sri Agus Sudjarwo, Ph.D.,drh selaku Ko-Promotor I yang
membimbing, memberikan wawasan dan mengarahkan logika berfikir selama
proses penyusunan proposal, penelitian dan penyusunan naskah disertasi.
Dr. Mangestuti Agil, Apt.,MS selaku Ko-Promotor II yang telah
meluangkan waktunya untuk membimbing, memberikan saran dan nasehat selama
proses penyusunan proposal, penelitian dan penyusunan naskah disertasi.
Ucapan terima kasih saya sampaikan pada Pemerintah Republik Indonesia

melalui Menteri Pendidikan dan Kebudayaan yang telah memberikan kesempatan
serta bantuan dana beasiswa studi BPPS, Hibah Program Doktor dan Program
Sandwich-Like, sehingga saya dapat mengikuti Program Studi S3 Ilmu
Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga dan menyelesaikan
disertasi.

vi
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada:
Rektor Universitas Airlangga Prof.Dr.Fasich,Apt yang telah memberikan
ijin dan berkenan menerima saya sebagai mahasiswa Program Studi S3 Ilmu
Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga.
Dekan Fakultas Kedokteran Prof.Dr.Agung Pranoto,dr.,M.Kes.,SpPD.
KEMD.,FINASIM

dan mantan Dekan Prof.Dr.Muhammad Amin,dr.,Sp.P (K)

yang telah memberikan ijin dan kesempatan pada saya untuk mengikuti
pendidikan Doktor dan membantu pembiayaan selama studi.
Ketua Program Studi S3 Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran
Universitas Airlangga Prof. Dr. Teddy Ontoseno,dr.,Sp.A(K).,Sp.JP.,AKK dan
mantan Ketua Program Studi S3 Ilmu Kedokteran Prof. Dr. Harjanto, JM., dr. AIF
atas nasehat dan perhatian yang diberikan untuk menyelesaikan pendidikan
Doktor.
Direktur Program Pascasarjana Universitas Airlangga Prof.Dr.Hj.Sri
Hajati,SH.,MS, mantan Wakil Direktur Bidang Akademik Prof.Dr.H.R.Eddy
Raharjo,dr., Ank.Ic dan Wakil Direktur Akademik Bidang Pendidikan Prof. Dr.
Sri Suhariningsih,Ir yang telah memberikan fasilitas untuk mengikuti Program
Doktor di Universitas Airlangga.
Para penguji disertasi mulai dari ujian kualifikasi sampai ujian terbuka
yaitu : Prof. Dr. Sarmanu, drh.,MS, Prof. Soetjipto,dr,MS,Ph.D, Prof. Dr.
Aulani’am, drh.,DES, Prof. Dr. Juliati Hood A.,dr.,MS.,Sp.PA(K) FIAC, Prof.
Win

Darmanto,

M.Si.,Ph.D,

Prof.

Dr.

Achmad

Basori,Drs.,MS.,Apt,

Dr.Suwarno,drh.,M.Si., Dr. JF Palilingan, dr.,Sp.P(K), Dr. Hari Basuki
N,dr.,M.Kes., Dr. Umi Athiyah Dra.,MS.,Apt, Dr. Isnaeni.,MS.,Apt,

Dr.

vii
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

Koesnoto,drh.,M.Si, Dr. Ira Arundina, drg.,M.Si yang telah memberikan saran
dan perbaikan naskah disertasi.
Para guru besar dan dosen di Program Studi S3 Ilmu Kedokteran Fakultas
Kedokteran Universitas Airlangga yang telah memberikan ilmu, bimbingan dan
saran selama menempuh menempuh pendidikan Doktor.
Ketua

Departemen

Farmakologi

Fakultas

Kedokteran

Universitas

Airlangga Roostantia Indrawati,dr.,M.Kes dan mantan ketua Departemen
Farmakologi Ramadhani,dr.,M.Kes yang telah memberikan ijin dan kesempatan
pada saya untuk mengikuti pendidikan Doktor
Teman sejawat di Departemen Farmakologi Fakultas Kedokteran
Universitas Airlangga yang telah memberikan bantuan dan perhatian selama saya
menempuh pendidikan Doktor.
Anny Setijo Rahaju, dr.,Sp.PA di Departemen Patologi Anatomi Fakultas
Kedokteran Universitas Airlangga yang telah membantu dalam menyelesaikan
penelitian disertasi.
Para staf yang membantu dalam menyelesaikan penelitian Pak Sugeng,
Mbak Agnes, Pak Heri, Bu Leni, dan Pak Sudjarwo. Para staf di bagian
pendidikan Program Studi S3 Ilmu Kedokteran Fakultas Universitas Airlangga.
Rekan di Program Studi S3 Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran
Universitas Airlangga yang telah bekerjasama dengan baik dan saling memberi
motivasi untuk menyelesaikan pendidikan ini.
Saya sampaikan rasa hormat dan kasih sayang yang tak terhingga kepada:
Orangtua saya Achsan Karim (Alm) dan Rubi’ah. Mertua saya Sodikun (Alm)
dan Sunarsih. Suami saya Ariefudin Achmad,Ir. dan anak saya Hasby Fahrudin,

viii
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

Zumara Ma’rifah Azzahra dan Aqila Rashida. Abi Ihya Ullumuddin yang telah
memberikan pelajaran berharga bagi saya untuk menyikapi kehidupan ini.
Akhirnya kepada semua pihak yang namanya tidak bisa saya sebutkan satu
persatu, yang telah membantu selama penelitian berlangsung hingga tahap
penulisan, saya sampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya.
Semoga hasil penelitian dalam disertasi ini bermanfaat bagi masyarakat
dan Semoga Allah SWT meridloiNya. Amiin ya Rabbal Alamin.

Penulis

ix
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

RINGKASAN

Mekanisme Ekstrak Etanol Herba Centella asiatica (pegagan)
Dalam Meningkatan Apoptosis sel Alveolar Makrofag dari Jaringan paru
Tikus yang diinfeksi Mycobacterium tuberculosis

Mycobacterium tuberculosis adalah bakteri intraseluler di dalam makrofag
yang mempunyai kemampuan untuk menghindari antibiotika dan mengubah
respons imunologi dari makrofag. Secara umum, respons imun tubuh akan
berusaha untuk melakukan eliminasi patogen
khususnya

melalui apoptosis.

yang masuk ke dalam tubuh,

Pada infeksi tuberkulosis ditemukan bahwa

Mycobacterium tuberculosis mempunyai kemampuan untuk menghambat
apoptosis sel makrofag sehingga Mycobacterium tuberculosis berkembang biak di
dalam makrofag. Ekstrak etanol Centella asiatica mempunyai kemampuan untuk
membunuh Mycobaterium tuberculosis dan meningkatkan respons imun seluler
dan apoptosis pada sel kanker. Bukti ini menimbulkan harapan bahwa tumbuhan
tersebut dapat berfungsi sebagai imunostimulan terutama untuk meningkatkan
apoptosis makrofag dengan infeksi Mycobacterium tuberculosis. Tujuan
penelitian ini adalah untuk mengetahui efek dan mekanisme ekstrak etanol herba
Centella asiatica terhadap apoptosis sel makrofag jaringan paru tikus yang
diinfeksi dengan Mycobacterium tuberculosis.
Metode yang digunakan pada penelitian ini

adalah eksperimental

laboratories pada tikus. Tiga puluh lima tikus jantan dinfeksi secara intratrakeal
dengan Mycobacterium tuberculosis dan dibagi secara random menjadi 5

x
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

kelompok. Kelompok 1, 2, dan 3 mendapat ekstrak etanol Centella asiatica
dengan dosis 375mg/Kgbb, 750mg/KgBB, 1500mg/KgBB, sekali sehari secara
peroral selama 14 hari. Sedangkan kelompok 4 tidak memperoleh ekstrak etanol
Centella asiatica. Pemberian ekstrak etanol Centella asiatica dimulai pada hari
ke-29 setelah tikus diinfeksi dengan Mycobacterium tuberculosis. Kelompok 5
adalah kelompok tikus yang diterminasi pada hari ke 28 untuk menentukan
adanya infeksi tuberkulosis pada hewan coba. Pemeriksaan ekspresi protein Bcl-2,
protein Bax, Caspase-8 dan antigen Mycobacterium tuberculosis sel alveolar
makrofag dilakukan dengan menggunakan metode imunohistokimia. Apoptosis
sel alveolar makrofag diperiksa dengan pengecatan TUNEL assay. Pemeriksaan
jumlah Mycobacterium tuberculosis pada jaringan paru dilakukan dengan kultur
jaringan paru pada media Midllebrook 7H10. Pemeriksaan kerusakan jaringan
paru dilakukan dengan pengecatan Hematoksilin Eosin dan penilaian kerusakan
jaringan berdasarkan skor Dormans.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa ekstrak etanol herba Centella
asiatica menurunkan ekspresi protein Bcl-2 pada sel alveolar makrofag di
jaringan paru tikus yang diinfeksi dengan Mycobacterium tuberculosis. Ekstrak
etanol herba Centella asiatica tidak secara linier menurunkan ekspresi protein
Bcl-2 pada sel alveolar makrofag jaringan paru tikus seiring dengan peningkatan
dosis yang diberikan. Pemberian ekstrak etanol herba Centella asiatica dosis 375
mg/KgBb, 750 mg/KgBb dan 1500 mg/KgBb

memberikan perbedaan yang

signifikan pada penurunan ekspresi protein Bcl-2 pada sel alveolar makrofag bila
dibandingkan dengan kontrol, tetapi diantara ketiga dosis tersebut tidak
memberikan perbedaan yang bermakna.

xi
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

Efek ekstrak etanol

herba Centella asiatica pada penelitian ini

meningkatkan ekspresi protein Bax pada sel alveolar makrofag dari jaringan paru
tikus yang diinfeksi oleh Mycobacterium

tuberculosis secara bermakna

dibandingkan dengan kontrol. Efek ekstrak etanol herba Centella asiatica dosis
375 mg/KgBb dan 1500mg/KgBb pada ekspresi protein Bax pada sel alveolar
makrofag tidak berbeda secara signifikan bila dibandingkan dengan kontrol,
sedangkan dosis 750 mg/Kgbb ekspresi protein Bax pada sel alveolar makrofag
meningkat secara signifikan bila dibandingkan dengan kontrol. Peningkatan dosis
ekstrak etanol herba Centella asiatica yang diberikan dari dosis 375 mg/KgBb ke
750 mg/KgBb menyebabkan peningkatan ekspresi protein Bax, tetapi pemberian
ekstrak pada dosis 1500mg/KgBb menyebabkan ekspresi protein Bax pada sel
alveolar makrofag menurun.
Pemberian ekstrak etanol herba Centella asiatica secara bermakna
meningkatkan ekspresi protein Caspase-8 pada sel alveolar makrofag dari jaringan
paru tikus yang diinfeksi dengan Mycobacterium tuberculosis. Peningkatan dosis
ekstrak etanol

herba Centella asiatica yang diberikan dengan dosis 375

mg/KgBb, 750 mg/KgBb dan 1500mg/KgBb tidak secara linier meningkatkan
ekspresi protein caspase 8 pada sel alveolar makrofag, karena hanya dosis 750
mg/KgBb yang dapat meningkatkan ekspresi Caspase-8 secara bermakna.
Pemberian ekstrak etanol herba Centella asiatica meningkatkan apoptosis
sel alveolar makrofag dari jaringan paru tikus yang diinfeksi Mycobacterium
tuberculosis secara bermakna bila dibandingkan dengan kontrol. Peningkatan
dosis ekstrak etanol herba Centella asiatica yang diberikan dengan dosis 375
mg/KgBb, 750 mg/KgBb dan 1500mg/KgBb tidak secara linier meningkatkan

xii
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

apoptosis sel alveolar makrofag, tetapi dosis 750 mg/KgBb memberikan
peningkatan apoptosis yang tertinggi.
Hasil

dari penelitian ini menunjukkan bahwa ekstrak etanol herba

Centella asiatica menurunkan ekspresi antigen Mycobacterium tuberculosis sel
alveolar makrofag pada jaringan paru tikus yang diinfeksi oleh Mycobacterium
tuberculosis. Peningkatan dosis ekstrak etanol

herba Centella asiatica yang

diberikan dengan dosis 375 mg/KgBb, 750 mg/KgBb dan 1500mg/KgBb tidak
secara linier menurunkan ekspresi antigen Mycobacterium tuberculosis sel
alveolar makrofag, tetapi dosis 750 mg/KgBb menurunkan ekspresi antigen
Mycobacterium tuberculosis yang paling rendah.
Penelitian

ini

menunjukkan

penurunan

jumlah

Mycobacterium

tuberculosis yang signifikan akibat pemberian ekstrak etanol herba Centella
asiatica terutama pada dosis 750 mg/kgBB dan 1500mg/KgBB.
Pemberian ekstrak etanol herba Centella asiatica menurunkan kerusakan
jaringan paru tikus secara signifikan terutama pada perivaskulitis, alveolitis dan
pembentukan granuloma pada dosis optimum 750 mg/KgBB.
Kesimpulan penelitian ini adalah ekstrak etanol herba Centella asiatica
memiliki bahan aktif yang mempunyai kemampuan untuk meningkatkan respons
sel alveolar makrofag dari jaringan paru tikus yang diinfeksi Mycobacterium
tuberculosis,

melalui

peningkatan

apoptosis

sel

makrofag.

Mekanisme

peningkatan apoptosis sel alveolar makrofag tersebut melalui peningkatan
eskpresi protein Caspase 8, peningkatan ekspresi protein Bax dan penurunan
ekspresi protein Bcl-2. Hasil dari proses tersebut menyebabkan penurunan jumlah

xiii
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

Mycobacterium tuberculosis dan penurunan kerusakan jaringan paru tikus yang
diinfeksi dengan Mycobacterium tuberculosis.

xiv
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

SUMMARY

Mechanism of Ethanol Extracts of Centella asiatica herb in enhancing
Apoptosis of alveolar macrophages from rats lung tissue infected by
Mycobacterium tuberculosis

Mycobacterium tuberculosis is an intracellular bacterium within
macrophages. The bacterium has the ability to evade antibiotics and manipulate
host defense pathways. In general, when a cell is infected by pathogens, the
immune response will effort to eliminate pathogens through various mechanisms,
particularly to inhibit apoptosis of infected host cells. Mycobacterium tuberculosis
can induced the anti-apoptotic protein in macrophages infected by Mycobacterium
tuberculosis, therefore the bacteria can multiply within macrophages. Ethanol
extract of Centella asiatica is medicinal plant which is able to reduce growth of
Mycobaterium tuberculosis and enhance the cellular immune response and
apoptosis in cancer cells. This evidence raises the hope that the plants can be used
as imunostimulant,

particularly to enhance the apoptosis of macrophages in

Mycobacterium tuberculosis infection. The aim of this research is to determine the
effect and mechanism of the ethanol extract of Centella asiatica herbs in
enhancing apoptosis of alveolar macrophages from rats lung tissue infected by
Mycobacterium tuberculosis.
The research method is an experimental laboratory in rats. Thirty-five
male rats were infected by Mycobacterium tuberculosis using intratrachea method

xv
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

and they were divided randomly into 5 groups. Groups 1, 2, and 3 were given
ethanol extracts of Centella asiatica herbs at

375mg/KgBW, 750mg/KgBW,

1500mg/KgBW, peroral daily for 14 days. The fourth group were not given
ethanol extract of Centella asiatica herbs. The fifth group were terminate at 28
days after infected by Mycobacterium tuberculosis. The treatment of ethanol
extracts of Centella asiatica herbs were begin on day 29th after rats infected by
Mycobacterium tuberculosis. Apoptosis, expression of Bcl 2, expression of Bax,
expression of Caspase 8 and expression of antigen of Mycobacterium tuberculosis
were performed by using immunohistochemistry. The bacillary load were
evaluated by culture on Middlebrook 7H10. The damaging of rats lung tissue
were analyzed by histopathological and the damaging of tissue was assessed
based on the score of Dormans.
The results have shown that the etanol extract of Centella asiatica herbs
at 375 mg/KgBW, 750 mg/KgBW, and 1500 mg/KgBW were able to reduce
significantly Bcl2 expression of alveolar macrophages from rats lung tissue
infected by Mycobacterium tuberculosis.
The effect of etanol extract of Centella asiatica herbs at 750 mg/KgBW
were able to increase significantly Bax expression of alveolar macrophages from
rats lung tissue infected by Mycobacterium tuberculosis.
Administration of etanol extract of Centella asiatica herbs 375 mg/KgBW,
750 mg/KgBW, and 1500 mg/KgBW increased significantly caspase 8 expression
of alveolar macrophages. Interestingly, the increasing of caspase 8 expression
decreased at dose 1500 mg/KgBW.

xvi
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

The Effect of etanol extract of Centella asiatica herbs at 375 mg/KgBW,
750 mg/KgBW, and 1500 mg/KgBW were able to enhance significantly apoptosis
of alveolar macrophages from rats lung tissue infected by Mycobacterium
tuberculosis, but the dose of 750 mg/KgBW gave the highest increase.
Administration of etanol extract of Centella asiatica herbs at 375
mg/KgBW, 750 mg/KgBW, and 1500 mg/KgBW decreased significantly
expression of antigen Mycobacterium tuberculosis of alveolar macrophages from
rats lung tissue infected by Mycobacterium tuberculosis, but the dose of 750
mg/KgBW gave the lowest decrease.
This extract were able to reduce the growth of

Mycobacterium

tuberculosis. The optimum dose of this extract were able to reduce the growth of
Mycobacterium tuberculosis was 750 mg/KgBW and 1500 mg/KgBW.
The ethanol extract of Centella asiatica herbs at 375 mg/KgBW, 750
mg/KgBW, and 1500 mg/KgBW decreased significantly rats lung tissue damage,
especially in perivasculitis, alveolitis, and granuloma formation, but the optimum
dose of this extract to decrease rats lung tissue damage was 750 mg/KgBW.
In conclusion, the ethanol extract of Centella asiatica herbs have active
ingredients to enhance of apoptosis alveolar macrophages from rat lung tissue that
were infected by Mycobacterium tuberculosis through increasing of Caspase 8’s
expression, Bax’expression and decreasing of Bcl-2’s expression. The effect of
ethanol extract of Centella asiatica herb is a chain reaction that occurs in various
stages until decrease the bacillary load of Mycobacterium tuberculosis and reduce
rats lung tissue damage.

xvii
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

ABSTRACT
Mechanism of Ethanol Extracts of Centella asiatica herbs in enhancing
Apoptosis of alveolar macrophages from rats lung tissue infected by
Mycobacterium tuberculosis
Mycobacterium tuberculosis has capacity to manipulate host defense
pathway, particularly the ability to inhibit apoptosis of infected host cells.
Centella asiatica is a medicinal plant which is able to reduce growth of
Mycobacterium tuberculosis and enhance the cellular immune response and
apoptosis in cancer cells. The aim of this research is to determine the effect and
mechanism of the ethanol extract of Centella asiatica herbs in enhancing
apoptosis of alveolar macrophages from rat lung tissue that has been infected by
Mycobacterium tuberculosis.
.
The research method is an experimental laboratory in. Thirty five male
rats were infected by Mycobacterium tuberculosis using intratrachea method and
they were divided randomly into 5 groups. Group 1, 2, and 3 were given ethanol
extracts of Centella asiatica herbs at 375mg/KgBW, 750mg/KgBW,
1500mg/KgBW, daily for 14 days. The fourth group were not given ethanol
extract of Centella asiatica herbs. The fifth group were terminate at 28 days after
infected by Mycobacterium tuberculosis. Apoptosis, expression of Bcl 2, Bax,
Caspase 8 and antigen of Mycobacterium tuberculosis were performed by using
immunohistochemistry. The bacillary loads were evaluated by culture in
Middlebrook 7H10. The damaging of rats lung tissue were analyzed by
histopathological.
The results have shown that the ethanol extract of Centella asiatica herbs
were able to reduce expression of Bcl-2 and antigen of Mycobacterium
tuberculosis, increase expression of Bax, increase expression of Caspase 8 and
enhance the apoptosis of alveolar macrophages in rats lung tissue infected by
Mycobacterium tuberculosis. Ethanol extract of Centella asiatica herbs have
decreased the number of Mycobacterium tuberculosis and reduced lung tissue
damage of rats infected by Mycobacterium tuberculosis.
.
In conclusion, the ethanol extract of Centella asiatica herbs have active
ingredients to enhance of apoptosis alveolar macrophages from rat lung tissue that
were infected by Mycobacterium tuberculosis through increasing of Caspase 8’s
expression, Bax’expression and decreasing of Bcl-2’s expression. The effect of
ethanol extract of Centella asiatica herb is a chain reaction that occurs in various
stages until decrease the bacillary load of Mycobacterium tuberculosis and reduce
rats lung tissue damage.
Key words : Extracts ethanol of Centella asiatica, Mycobacterium tuberculosis,
macrophages, apoptosis, rats lung tissue

xviii
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

DAFTAR ISI
Halaman

Sampul Depan

i

Sampul Dalam

ii

Lembar Pengesahan

iii

Penetapan Panitia Penguji

iv

UCAPAN TERIMA KASIH

v

RINGKASAN

ix

SUMMARY

xiv

ABSTRACT

xvii

DAFTAR ISI

xviii

DAFTAR TABEL

xxiii

DAFTAR GAMBAR

xxvi

DAFTAR LAMPIRAN

xxvii

DAFTAR ARTI / LAMBANG / SINGKATAN / ISTILAH

xxviii

BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang

1

1.2 Rumusan Masalah

5

1.3 Tujuan Penelitian

6

1.4 Manfaat Penelitian

7

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Centella asiatica

9

2.1.1 Taksonomi Centella asitica

10

xix
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

2.1.2 Profil farmakokinetik dan toksisitas Centella asiatica

10

2.1.3 Khasiat Centella asiatica

12

2.2 Mycobacterium tuberculosis

14

2.2.1 Patogenesis tuberkulosis

16

2.2.2 Gejala klinis tuberkulosis

19

2.2.3 Pengobatan tuberkulosis

19

2.3 Respons Imun terhadap Mycobacterium tuberculosis

20

2.4 Apoptosis

30

2.4.1 Perbedaan apoptosis dengan nekrosis

31

2.4.2 Protein Caspase

34

2.4.3 Protein Bax dan Bcl-2

35

2.4.4 Apoptosis pada tuberkulosis

36

2.5 Sel Alveolar Makrofag

41

2.6 Kerusakan Jaringan Paru

42

BAB 3 KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS PENELITIAN
3.1 Kerangka Konseptual

47

3.2 Hipotesis

49

BAB 4 MATERI DAN METODE PENELITIAN
4.1 Jenis dan Rancangan Penelitian

51

4.2 Unit eksperimen dan replikasi

52

4.3 Variabel Penelitian

55

4.4 Bahan dan Alat Penelitian

57

4.5 Lokasi dan Waktu Penelitian

59

xx
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

4.6 Prosedur Penelitian

59

4.7 Analisis Data

69

4.8 Kelaikan Etik

69

Bab 5 HASIL DAN ANALISIS HASIL
5.1 Hasil Ekstraksi dan identifikasi herba Centella asiatica

70

5.2 Hasil Model Infeksi oleh Mycobacterium tuberculosis pada tikus

71

5.3 Hasil Pemeriksaan Efek ekstrak etanol herba Centella asiatica
menurunkan ekspresi protein Bcl-2 sel alveolar makrofag dari
jaringan paru tikus yang diinfeksi dengan Mycobacterium
tuberculosis

73

5.4 Hasil Pemeriksaan Efek ekstrak etanol herba Centella asiatica
meningkatkan ekspresi protein Bax sel alveolar makrofag dari
jaringan paru tikus yang diinfeksi dengan Mycobacterium
tuberculosis

75

5.5 Hasil Pemeriksaan Efek ekstrak etanol herba Centella asiatica
meningkatkan ekspresi protein Caspase-8 sel alveolar makrofag dari
jaringan paru tikus yang diinfeksi dengan Mycobacterium
tuberculosis

78

5.6 Hasil Pemeriksaan Efek ekstrak etanol herba Centella asiatica
meningkatkan apoptosis sel alveolar makrofag dari jaringan paru
tikus yang diinfeksi Mycobacterium tuberculosis

81

5.7 Hasil Pemeriksaan Efek ekstrak etanol Centella asiatica
menurunkan jumlah ekspresi antigen Mycobacterium tuberculosis

xxi
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

dari jaringan paru tikus yang diinfeksi Mycobacterium tuberculosis

84

5.8 Hasil Pemeriksaan Efek ekstrak etanol Centella asiatica
menurunkan jumlah Mycobacterium tuberculosis(CFU/ml) dari
jaringan paru tikus yang diinfeksi Mycobacterium tuberculosis

87

5.9. Hasil Pemeriksaan Efek ekstrak etanol Centella asiatica
menurunkan kerusakan jaringan paru tikus yang diinfeksi
Mycobacterium tuberculosis

89

BAB 6 PEMBAHASAN

98

6.1 Ekstraksi dan identifikasi herba Centella asiatica

99

6.2 Model Infeksi Mycobacterium tuberculosis pada tikus

100

6.3 Efek ekstrak etanol herba Centella asiatica menurunkan
ekspresi protein Bcl-2 sel alveolar makrofag dari jaringan paru
tikus yang diinfeksi dengan Mycobacterium tuberculosis

102

6.4 Efek ekstrak etanol herba Centella asiatica meningkatkan
ekspresi protein Bax sel alveolar makrofag dari jaringan paru
tikus yang diinfeksi dengan Mycobacterium tuberculosis

106

6.5 Efek ekstrak etanol herba Centella asiatica meningkatkan
ekspresi protein Caspase-8 sel alveolar makrofag dari jaringan paru
tikus yang diinfeksi dengan Mycobacterium tuberculosis

109

6.6 Efek ekstrak etanol herba Centella asiatica meningkatkan
apoptosis sel alveolar makrofag dari jaringan paru tikus
yang diinfeksi Mycobacterium tuberculosis

111

6.7 Efek ekstrak etanol Centella asiatica menurunkan

xxii
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

jumlah ekspresi antigen Mycobacterium tuberculosis sel alveolar
Makrofag dari jaringan paru tikus yang diinfeksi Mycobacterium
tuberculosis.

113

6.8 Efek ekstrak etanol Centella asiatica menurunkan jumlah
Mycobacterium tuberculosis(CFU/ml) dari jaringan paru tikus
yang diinfeksi Mycobacterium tuberculosis

114

6.9 Efek ekstrak etanol Centella asiatica menurunkan
kerusakan jaringan paru tikus yang diinfeksi Mycobacterium
tuberculosis.

117

6.10. Temuan baru

121

BAB 7. PENUTUP
7.1. KESIMPULAN

122

7.2. SARAN

123

DAFTAR PUSTAKA

124

LAMPIRAN

134

xxiii
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1 Skala Dormans

67

Tabel 5.1 Perhitungan statistik ekspresi protein Bcl-2 sel alveolar
makrofag jaringan paru tikus antara kelompok perlakuan dan
kontrol (rerata (x), simpangan baku (SD) nilai minimum
dan maksimum)

75

Tabel 5.2 Perhitungan statistik ekspresi protein Bax sel alveolar
makrofag jaringan paru tikus antara kelompok perlakuan dan
kontrol (rerata (x), simpangan baku (SD) nilai minimum
dan maksimum)

77

Tabel 5.3 Perhitungan statistik ekspresi protein caspase 8 sel alveolar
makrofag jaringan paru tikus antara kelompok perlakuan dan
kontrol (rerata (x), simpangan baku (SD) nilai minimum
dan maksimum)

80

Tabel 5.4 Perhitungan statistik apoptosis sel alveolar
makrofag jaringan paru tikus antara kelompok perlakuan dan
kontrol (rerata (x), simpangan baku (SD) nilai minimum
dan maksimum)

83

Tabel 5.5 Perhitungan statistik ekspresi antigen Mycobacterium
tuberculosis sel alveolar makrofag jaringan paru tikus
antara kelompok perlakuan dan kontrol (rerata (x),
simpangan baku (SD) nilai minimum dan maksimum)

87

Tabel 5.6 Perhitungan statistik jumlah Mycobacterium tuberculosis
(CFU/ml/gram)jaringan paru tikus antara kelompok perlakuan
dan kontrol (rerata (x), simpangan baku (SD) nilai minimum
dan maksimum)

89

Tabel 5.7 Perhitungan statistik peribronkiolitis jaringan paru tikus
antara kelompok perlakuan dan kontrol (rerata (x),
simpangan baku (SD) nilai minimum dan maksimum)

91

Tabel 5.8 Perhitungan statistik perivaskulitis jaringan paru tikus
antara kelompok perlakuan dan kontrol (rerata (x),
simpangan baku (SD) nilai minimum dan maksimum)

92

Tabel 5.9 Perhitungan statistik alveolitis jaringan paru tikus
antara kelompok perlakuan dan kontrol (rerata (x),

xxiv
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

simpangan baku (SD) nilai minimum dan maksimum)
Tabel 5.10 Perhitungan statistik granuloma jaringan paru tikus
antara kelompok perlakuan dan kontrol (rerata (x),
simpangan baku (SD) nilai minimum dan maksimum)
Tabel 5.11 Perhitungan statistik jumlah total skor Dormans kerusakan
jaringan paru tikus antara kelompok perlakuan dan
kontrol (rerata (x), simpangan baku (SD) nilai
minimum dan maksimum)

93

95

96

xxv
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Centella asiatica

9

Gambar 2.2 Struktur dinding sel Mycobacterium tuberculosis

15

Gambar 2.3. Kemungkinan Luaran bila individu terpapar

21

Gambar 2.4. Maturasi Fagosom dan blokade fagolisosom

24

Gambar 2.5. Mekanisme apoptosis

31

Gambar 2.6. Infeksi bakteri tuberkulosis virulen

37

Gambar 2.7. Histopatologi paru mencit

43

Gambar 3.1. Skema Kerangka Konseptual

47

Gambar.4.1. Bagan rancangan penelitian

51

Gambar 4.2. Skema alur penelitian

69

Gambar 5.1. Hasil KLT ekstrak etanol Centella asiatica

71

Gambar 5.2. Histopatologi kerusakan jaringan paru tikus pada minggu
ke-4 setelah infeksi dengan Mycobacterium tuberculosis
makrofag pada jaringan paru tikus.

72

Gambar 5.3. Rerata ekspresi protein Bcl 2 positif sel alvelolar
makrofag pada jaringan paru tikus

73

Gambar 5.4. Ekspresi protein Bcl-2 sel alveolar makrofag
jaringan paru Tikus

74

Gambar 5.5. Rerata ekspresi protein Bax positif sel alvelolar
makrofag pada jaringan paru tikus

76

Gambar 5.6. Ekspresi protein Bax sel alveolar makrofag jaringan paru
tikus.

77

Gambar 5.7. Rerata ekspresi enzim Caspase-8 positif sel alveolar
makrofag pada jaringan paru tikus

79

Gambar 5.8. Ekspresi protein caspase-8 sel alveolar makrofag

xxvi
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

jaringan paru tikus

80

Gambar 5.9. Hasil rerata apoptosis alveolar makrofag pada jaringan paru

82

Gambar 5.10. Apoptosis sel alveolar makrofag jaringan paru tikus

83

Gambar 5.11. Rerata ekspresi antigen Mycobacterium tuberculosis
positif dari sel alveolar makrofag

85

Gambar 5.12. Ekspresi antigen Mycobacterium tuberculosis dari
sel alveolar makrofag jaringan paru tikus

86

Gambar 5.13. Pertumbuhan koloni Mycobacterium tuberculosis pada
MidlleBrook 7H10

88

Gambar 5.14. Hasil rerata jumlah Mycobacterium tuberculosis
CFU/ml/gram dari jaringan paru tikus

88

Gambar 5.15. Peribronkiolitis

90

Gambar 5.16. Perivaskulitis

92

Gambar 5.17. Alveolitis

94

Gambar 5.18. Granuloma

95

Gambar 5.19. Skema Analisis Jalur

97

xxvii
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman

Lampiran 1. Determinasi Centella

135

Lampiran 2. Ethical Clearance

136

Lampiran 3. Data Penelitian pretest

137

Lampiran 4. Data Penelitian

138

Lampiran 5. Hasil uji statistik

139

Lampiran 6. Prosedur pemeriksaan Tunnel assay

160

xxviii
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

DAFTAR ARTI LAMBANG / SINGKATAN / ISTILAH
ANAVA

= Analysis of Variance

BCG

= Bacillus Calmette Guerin

BCL

= Burkitt Cell Lymphoma

BTA

= Basil Tahan Asam

BSL

= Bio Safety Level

C

= Complement

CCR

= Chemokine Receptor

CD

= Cluster Differentiation

CFU

= Colony Forming Unit

CMC Na

= Carboxyl Methyl Cellulose Natrium

CMI

= Celluler Mediated Immunity

DAB

= Diamino benzidine

DC SIGN

= Dendritic Cell Specific Interceluller adhesion molecule Grabing
Non integrin

DISC

= Death Inducing Signaling Complex

DNA

= Deoxyribonucleat

DTH

= Delayed Type Hypersensitif

EMCA

= Ekstrak Metanol Centella Asiatica

ESAT-6

= Early Secretory Antigenic Target-6

HIV

= Human Immunodefesiensi Virus

HPLC

= High Performance Liquid Chromatography

HNP

= Human Neutrofil Defensin

xxix
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

IFN-γ

= Interferon Gamma

INH

= Isoniazid

IL

= Interleukin

kD

= kilo Dalton

KLT

= Kromatografi Lapis Tipis

LAM

= Lipoarabinomannan

LJ

= Lowenstein Jensen

MDR

= Multiple Drug Resitance

MMP

= Matrix Metalloproteinase

MHC

= Major Histocompatibility Complex

MTSA

= Mycobacterium Tuberculosis Secreted Antigen

OAT

= Obat Anti Tuberculosis

NFκB

= Nuclear Factor Kappa Beta

NK

= Natural Killer

ROI

= Reactive Oxygen Intermediate

TACO

= Tryptophan Aspartate Coat Protein

TDT

= Terminal Deoxynucleotidyl Transferase

TB

= Tuberkulosis

TGF-β

= Tumor Growth Factor Beta

Th

= T Helper

TIMPs

= Tissue Inhibitor of Matrix Metalloproteinase

TLR

= Toll Like Receptor

TNF-α

= Tumor Necrosis Factor Alfa

TRADD

= TNF receptor associated death domain

xxx
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

VATP-ase

= Vesicular Proton-Pump Adenosin Triphosphatase

WHO

= World Health Organization

xxxi
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Tuberkulosis (TB) adalah penyakit yang disebabkan oleh Mycobacterium
tuberculosis. Penyakit tersebut sudah ada sejak sebelum pencatatan sejarah
dimulai. Penyakit ini meninggalkan tanda dalam berbagai kehidupan manusia
termasuk musik, seni dan budaya, serta mempengaruhi kemajuan ilmu biomedis
dan perawatan kesehatan dan telah membunuh lebih banyak manusia
dibandingkan dengan mikroba patogen yang lain (Daniel, 2006). Bakteri
tuberkulosis ditemukan pada tahun 1882, dan dunia optimis mampu memberantas
penyakit tersebut dengan obat antibiotika. Berbagai macam antibiotika untuk
membunuh bakteri tuberkulosis telah ditemukan pada tahun 1944 dan tahun
1950, terapi tuberkulosis dengan menggunakan kombinasi berbagai antibiotika.
Berbagai bukti menunjukkan bahwa sepertiga penduduk dunia telah terinfeksi
Mycobacterium tuberculosis. Pada tahun 2009, jumlah penderita tuberkulosis di
dunia 9,4 juta atau 137 kasus per 100.000 penduduk, sebanyak 35% adalah
wanita. Jumlah penderita baru dan kambuh 292.753 per tahun Penderita yang
paling banyak terdapat di Asia 55%, Afrika 30%, timur Tengah 7%, Eropa 4%
dan Amerika 3%. Angka kematian 1,7 juta pertahun. Jadi hampir di seluruh
dunia tidak terbebas dengan infeksi tuberkulosis. Indonesia menduduki peringkat
kelima setelah India, Cina, Afrika Selatan dan Nigeria (WHO, 2010).
Berbagai strategi pengobatan telah digunakan untuk menurunkan insiden
dan angka kematian karena tuberkulosis, tetapi kasus dan angka kematiannya
tetap tinggi bahkan cenderung meningkat terlebih lagi dengan adanya infeksi
1
Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

2
human immunodeficiency virus (HIV). Jumlah penderita tuberkulosis yang juga
menderita HIV sebesar 27% di dunia, sedangkan di Indonesia sebesar 2,8%.
Jumlah penderita HIV dengan tuberkulosis meningkat setiap tahunnya dari tahun
2005 sebesar 8,5% menjadi 27% pada tahun 2009. Pada penderita acquired
immunodeficiency syndrome (AIDS) tuberkulosis merupakan penyebab kematian
nomor satu. Data ini menunjukkan bahwa respons imun tubuh memegang
peranan penting pada infeksi tuberkulosis (WHO, 2010).
Mycobacterium tuberculosis adalah bakteri intraseluler di dalam
makrofag. Bakteri tersebut selain mempunyai kemampuan menghindar dari
antibiotika juga mampu mengubah respons makrofag. Kemampuan bakteri untuk
mengubah respons makrofag juga ditentukan oleh respons imun penderita.
Apabila terjadi gangguan respons imun pada inang maka bakteri akan terhindar
dari mekanisme eliminasi

sistem imun. Oleh karena itu, respons imun

memegang peranan yang fundamental bagi luaran infeksi bakteri tuberkulosis.
Diduga bahwa salah satu penyebab kegagalan penanganan tuberkulosis, karena
kegagalan respons imun dari penderita itu sendiri (Kritski et al., 2007). Secara
umum, bila suatu sel terinfeksi oleh suatu patogen, maka respons imun tubuh
akan berusaha mengeliminasi patogen melalui berbagai macam mekanisme.
Salah satunya

melalui mekanisme apoptosis. Pada infeksi tuberkulosis

ditemukan suatu fenomena bahwa pada makrofag justru terjadi anti apoptosis
yang ditandai dengan peningkatan berbagai protein anti apoptosis seperti Bcl-2
dan penurunan protein proapoptosis seperti Bax (Mustafa et al., 2001; Mogga et
al., 2002; Velmurugan et al., 2007; Rodrigues et al., 2009). Berbagai proses ini
menyebabkan bakteri Mycobacterium tuberculosis mampu berkembang biak di
dalam makrofag. Jadi hambatan proses apoptosis pada makrofag oleh

Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

3
Mycobacterium tuberculosis merupakan faktor virulensi bagi bakteri (Zhang et
al., 2005; Patel et al., 2009; Behar et al., 2010; Danelishvili et al., 2010; Maziar
et al., 2010; Miller et al., 2010; Rudel et al., 2010).
Berdasarkan

berbagai penelitian yang berhubungan dengan mekanisme

imunopatogenesis tuberkulosis di atas, maka perlu dilakukan suatu penelitian
tentang metode penanganan tuberkulosis yang lebih tepat. Karena respons imun
mempunyai peranan penting dalam perkembangan infeksi tuberkulosis, maka
penanganan tuberkulosis tidak hanya dengan menggunakan antibiotika tetapi
perlu

ditambahkan

imunostimulan

terhadap

respons

imun.

Pemberian

imunostimulan tersebut terutama untuk meningkatkan apoptosis pada makrofag
yang terinfeksi bakteri, sehingga respons imun dapat berfungsi sebagai suatu
sistem yang mampu mengeliminasi bakteri. Keuntungan dari apoptosis ini adalah
meningkatkan eliminasi bakteri tanpa ada bahan intraseluler yang keluar ke
ekstraseluler sehingga bakteri tidak bisa tersebar keluar dari sel. Selain itu,
proses apoptosis ini akan meminimalkan reaksi inflamasi yang akan merusak
jaringan sekitarnya (Elmore, 2007; Samali et al., 2010; Peter et al., 2010).
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengetahui tanaman yang
diduga mempunyai khasiat sebagai imunodulator. Penelitian ekstrak tanaman
sebagai imunostimulan pada infeksi tuberkulosis masih perlu dilakukan.
Pemerintah Indonesia mendukung pengembangan obat dari tanaman untuk
capaian tujuan temuan obat baru, termasuk untuk mengatasi masalah infeksi. Hal
ini juga sejalan dengan strategi WHO (Gitawati et al., 2005).
Salah satu bahan imunomodulator yang saat ini sedang dikembangkan
adalah tanaman obat. Centella asiatica adalah tumbuhan yang banyak terdapat di
Indonesia. Tumbuhan ini sudah sejak lama digunakan sebagai bahan obat

Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

4
terutama untuk penyembuhan luka. Beberapa peneliti membuktikan bahwa
Centella asiatica yang mengandung senyawa golongan terpenoid, flavonoid,
polifenol dan polisakarida juga memiliki khasiat antimikroba (Suratman et al.,
1996; Mamtha et al., 2004; Wang et al., 2004; Gitawati et al., 2005). Kandungan
senyawa yang terbesar dalam tumbuhan tersebut adalah senyawa golongan
madecasic acid, asiatic acid, madecasoside dan asiaticoside. Kandungan lainnya
adalah asiatiquercetin-3-glycoside, kämpferol-3-glycoside (Bunyapraphatsara et
al., 1999).
Ekstrak

etanol

Centella

asiatica

menghambat

pertumbuhan

Mycobaterium tuberculosis invitro dan meningkatkan produksi imunoglobulin G
pada mencit (Gitawati et al., 2005; Mustika dkk, 2009). Peneliti lain juga
menunjukkan peningkatan titer antibodi pada mencit yang memperoleh ekstrak
Centella asiatica (Fatmasari et al., 2007). Ekstrak air dan etanol Centella asiatica
mampu meningkatkan kadar tumor necrosis factor-α (TNF-α) pada kultur sel
makrofag sehat (Punturee et al., 2004). Ekstrak tersebut meningkatkan ekspresi
sel cluster differentiation (CD)4, CD8, makrofag dan meningkatkan produksi
sitokin TNF-α, interferon-γ (IFN-γ) dan menghambat

transforming growth

factor-β (TGF-β) pada sel makrofag (Taib, 2000; Punturee et al., 2005; Lyu et
al., 2005). Ekstrak etanol Centella asiatica telah dibuktikan meningkatkan kadar
IFN-γ secara bermakna pada makrofag terinfeksi Mycobacterium tuberculosis
bila dibandingkan dengan kontrol (Mustika dkk, 2009). Asiatic acid salah satu
kandungan senyawa kimia yang dimiliki oleh Centella asiatica menginduksi
apoptosis makrofag melalui peningkatan sitokrom-c dan protein caspase-3 (Cho
et al., 2003). Berbagai penelitian membuktikan bahwa baik ekstrak Centella
asiatica maupun derivatnya asiatic acid menginduksi apoptosis pada berbagai

Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

5
sel kanker (Lee et al., 2002; Cho et al., 2003; Parka et al., 2005; Babykutty et
al., 2009; Tang et al., 2009). Bukti ini menimbulkan harapan bahwa tumbuhan
tersebut dapat berfungsi sebagai imunostimulan terutama untuk meningkatkan
apoptosis makrofag pada infeksi Mycobacterium tuberculosis.
Berdasarkan

latar belakang

di atas, peneliti tertarik pada efek dan

mekanisme Centella asiatica terhadap aktivitas respons imun terutama
kemampuannya

untuk menginduksi apoptosis makrofag yang terinfeksi

tuberkulosis. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek ekstrak etanol herba
Centella asiatica terhadap mekanisme apoptosis sel makrofag jaringan paru tikus
yang diinfeksi dengan Mycobacterium tuberculosis. Mekanisme ini penting
untuk diketahui karena apoptosis pada makrofag akan meningkatkan eliminasi
bakteri dan mencegah bakteri tersebar ke ekstraseluler, sehingga bakteri tersebut
tidak dapat menginfeksi sel di sekitarnya. Dengan demikian proses penyakit
infeksi tuberkulosis serta penyebaran infeksi ke populasi sekitarnya dapat
dihentikan atau disembuhkan.

1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang dari penelitian ini, maka dapat dirumuskan
permasalahan sebagai berikut :
1. Apakah ekstrak etanol herba Centella asiatica
protein Bcl-2

menurunkan ekspresi

sel alveolar makrofag pada jaringan paru tikus yang

diinfeksi Mycobacterium tuberculosis ?
2. Apakah ekstrak etanol herba Centella asiatica meningkatkan ekspresi
protein

Bax sel alveolar pada jaringan paru tikus yang diinfeksi

Mycobacterium tuberculosis ?

Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

6
3. Apakah ekstrak etanol herba Centella asiatica meningkatkan ekspresi
protein Caspase-8 sel alveolar makrofag pada jaringan paru tikus yang
diinfeksi Mycobacterium tuberculosis ?
4. Apakah ekstrak etanol herba Centella asiatica meningkatkan apoptosis
sel alveolar makrofag (fragmentasi DNA) pada jaringan paru tikus yang
diinfeksi Mycobacterium tuberculosis ?
5. Apakah ekstrak etanol herba Centella asiatica

menurunkan jumlah

ekspresi antigen Mycobacterium tuberculosis sel alveolar makrofag pada
jaringan paru tikus yang diinfeksi Mycobacterium tuberculosis ?
6. Apakah ekstrak etanol herba Centella asiatica

menurunkan jumlah

Mycobacterium tuberculosis (CFU/ml) pada jaringan paru tikus yang
diinfeksi Mycobacterium tuberculosis ?
7. Apakah ekstrak etanol herba Centella asiatica menurunkan kerusakan
jaringan paru tikus yang diinfeksi Mycobacterium tuberculosis ?

1.3. Tujuan Penelitian
1.3.1. Tujuan umum
Membuktikan efek dan mekanisme ekstrak etanol herba Centella
asiatica terhadap peningkatkan apoptosis sel alveolar makrofag jaringan paru
tikus yang diinfeksi dengan Mycobacterium tuberculosis.
1.3.2. Tujuan khusus
1. Membuktikan bahwa ekstrak etanol herba Centella asiatica menurunkan
ekspresi protein Bcl-2

sel alveolar makrofag pada jaringan paru tikus

yang diinfeksi dengan Mycobacterium tuberculosis.

Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

7
2. Membuktikan

bahwa

ekstrak

etanol

herba

Centella

asiatica

meningkatkan ekspresi protein Bax sel alveolar makrofag pada jaringan
paru tikus yang diinfeksi dengan Mycobacterium tuberculosis.
3. Membuktikan

bahwa ekstrak etanol

meningkatkan ekspresi

herba Centella asiatica

protein Caspase-8 sel alveolar makrofag pada

jaringan paru tikus yang diinfeksi dengan Mycobacterium tuberculosis.
4. Membuktikan

bahwa

ekstrak

etanol

herba

Centella

asiatica

meningkatkan apoptosis sel alveolar makrofag (fragmentasi DNA) pada
jaringan paru tikus yang diinfeksi Mycobacterium tuberculosis.
5. Membuktikan bahwa ekstrak etanol herba Centella asiatica menurunkan
jumlah ekspresi antigen Mycobacterium tuberculosis sel alveolar makrofag
pada jaringan paru tikus yang diinfeksi Mycobacterium tuberculosis.
6. Membuktikan bahwa ekstrak etanol herba Centella asiatica menurunkan
jumlah Mycobacterium tuberculosis (CFU/ml) pada jaringan paru tikus
yang diinfeksi Mycobacterium tuberculosis.
7. Membuktikan bahwa ekstrak etanol herba Centella asiatica menurunkan
kerusakan jaringan paru tikus yang diinfeksi Mycobacterium tuberculosis.

1.4. Manfaat Penelitian
1.4.1. Manfaat teoritik
Temuan pada penelitian ini memberikan informasi ilmiah berupa konsep
baru : Efek ekstrak etanol herba Centella asiatica pada infeksi tuberkulosis dan
mekanisme kerja Centella asiatica dalam membantu penyembuhan penyakit
tuberkulosis yaitu melalui peningkatan apoptosis sel makrofag jaringan paru
tikus yang dapat menurunkan kerusakan jaringan.

Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

8
1.4.2. Manfaat praktis
Hasil temuan pada penelitian ini dapat dilanjutkan sampai tingkat uji
klinis lengkap dan diharapkan berguna menunjang pengembangan obat dari
ekstrak etanol herba Centella asiatica untuk terapi kombinasi pada pengobatan
penyakit tuberkulosis yang diperlukan masyarakat.
Sedangkan bagi industri farmasi, hasil penelitian ini berguna pada skala
produksi setelah melalui berbagai uji klinis.

Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

9

BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Centella asiatica
Centella asiatica adalah tanaman liar yang banyak tumbuh di
perkebunan, tepi jalan, serta pematang sawah. Tanaman ini berasal dari daerah
Asia tropik, tersebar di Asia Tenggara, termasuk Indonesia, India, Republik
Rakyat Cina, Jepang dan Australia kemudian menyebar ke berbagai negaranegara lain. Nama yang biasa dikenal untuk tanaman ini selain pegagan
adalah daun kaki kuda dan antanan (Bunyapraphatsara et al., 1999).

Gambar 2.1 Centella asiatica (Mustika, 2011).
Sejak zaman dahulu, pegagan telah digunakan untuk obat kulit, gangguan
saraf dan memperbaiki peredaran darah. Masyarakat Jawa barat mengenal
tanaman ini sebagai salah satu tanaman untuk lalapan. Pegagan merupakan
tanaman herba tahunan yang tumbuh menjalar dan berbunga sepanjang tahun.
Tanaman akan tumbuh subur bila tanah dan lingkungannya sesuai hingga
dijadikan penutup tanah. Jenis pegagan yang banyak dijumpai adalah pegagan
hijau. Pegagan hijau sering banyak dijumpai di daerah pesawahan dan diselasela rumput. Tempat yang disukai oleh pegagan hijau yaitu tempat agak

Disertasi

MEKANISME EKSTRAK ETANOL HERBA Centella asiatica ...
MUSTIKA ARIFA

ADLN - Perpustakaan Universitas Airlangga

10
lembab dan terbuka atau agak ternaungi. Selain itu, tanaman yang mirip
pegagan atau antanan ada empat jenis yaitu antanan kembang, antanan beurit,
antanan gunung dan antanan air (Bunyapraphatsara et al.,1999).
2.1.1 Taksonomi Centella asiatica
Taksonomi

Centella

tumbuhan

asiatica

adalah

(Bailey,

1953;

Bunyapraphatsara et al.,1999):
Divisi

: Spermatophyta

Sub divisi

: Angiospermae

Kelas

: Dicotyledonae

Bangsa

: Umbilliferae

Suku

: Umbilliferae

Marga

: Centella

Jenis

: Centella asiatica(L)Urb.
Kandungan kimia utama pegagan adalah asiaticoside, madecasoside,

asiatic ac