ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada...

16
i ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR TIKUS PUTIH YANG TERPAPAR ALKOHOL MEMILIKI DIAMETER KALUS LEBIH TEBAL SERTA JUMLAH OSTEOBLAS DAN EKSPRESI OSTEOCALCIN LEBIH BANYAK DIBANDINGKAN TANPA PEMBERIAN VITAMIN C Penyembuhan fraktur yang terpapar alkohol secara akut menyebabkan terhambatnya proliferasi dan diferensiasi osteoblas akibat penekanan pada jalur signal wnt/β catenin. Vitamin C memiliki efek merangsang proliferasi dan diferensiasi osteoblas dengan menginduksi ekspresi EB1 untuk menstabilisasi jalur signal wnt/β catenin. Pemberian vitamin C pada fraktur femur yang terpapar alkohol diharapkan dapat meningkatkan penyembuhan fraktur yang ditandai dengan diameter kalus yang lebih besar serta jumlah osteoblas dan ekspresi osteocalcin yang lebih banyak dibandingkan tanpa pemberian vitamin C. Penelitian eksperimental randomized post-test only group design dengan sampel 32 ekor tikus jantan jenis Wistar. Semua tikus terpapar alkohol selama 3 hari sebelum frakturisasi dengan dosis 2 gr/kg bb, kemudian dibagi menjadi 2 kelompok. Kelompok pertama tidak diberikan vitamin C, kelompok kedua diberikan viamin C 200 mg/kg bb setiap 2 hari selama 2 minggu. Pada akhir minggu kedua dilakukan sakrifasi untuk menilai efek perlakuan dengan pemerikasaan histopatologi diameter kalus, jumlah osteoblas dan pemeriksaan imunohistokimia ekspresi osteocalcin pada daerah fraktur. Analisis statistik didapatkan rerata diameter kalus (μm) pada tikus dengan pemberian vitamin C (3200,845 ± 1149,272) lebih tebal dibandingkan tanpa pemberian vitamin C (2369,807 ± 550,756). Jumlah rerata osteoblas pada tikus dengan pemberian vitamin C (484,000 ± 19,782) lebih banyak dibandingkan tanpa pemberian vitamin C (468,250 ± 17,280). Ekspresi osteocalcin pada tikus dengan pemberian vitamin C (20,562 ± 3,540) lebih banyak dibandingkan tanpa pemberian vitamin C (10,625 ± 1,784), pada uji independent t-test didapatkan perbedaan yang signifikan antara kedua kelompok dengan diameter kalus p = 0,014 (p < 0,05), jumlah osteoblas p = 0,023 (p< 0,05) dan ekspresi osteocalcin p = 0,000 (p < 0,05). Pemberian vitamin C pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus yang lebih tebal, jumlah osteoblas dan ekspresi osteocalcin yang lebih banyak dibandingkan tanpa pemberian vitamin C. Kata kunci: Penyembuhan Fraktur, Alkohol, Vitamin C, Diameter Kalus, Osteoblas, Osteocalcin

Transcript of ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada...

Page 1: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

i

ABSTRAK

PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR TIKUS PUTIH

YANG TERPAPAR ALKOHOL MEMILIKI DIAMETER KALUS LEBIH

TEBAL SERTA JUMLAH OSTEOBLAS DAN EKSPRESI OSTEOCALCIN

LEBIH BANYAK DIBANDINGKAN TANPA PEMBERIAN VITAMIN C

Penyembuhan fraktur yang terpapar alkohol secara akut menyebabkan

terhambatnya proliferasi dan diferensiasi osteoblas akibat penekanan pada jalur

signal wnt/β catenin. Vitamin C memiliki efek merangsang proliferasi dan

diferensiasi osteoblas dengan menginduksi ekspresi EB1 untuk menstabilisasi jalur

signal wnt/β catenin. Pemberian vitamin C pada fraktur femur yang terpapar

alkohol diharapkan dapat meningkatkan penyembuhan fraktur yang ditandai

dengan diameter kalus yang lebih besar serta jumlah osteoblas dan ekspresi

osteocalcin yang lebih banyak dibandingkan tanpa pemberian vitamin C. Penelitian

eksperimental randomized post-test only group design dengan sampel 32 ekor tikus

jantan jenis Wistar. Semua tikus terpapar alkohol selama 3 hari sebelum frakturisasi

dengan dosis 2 gr/kg bb, kemudian dibagi menjadi 2 kelompok. Kelompok pertama

tidak diberikan vitamin C, kelompok kedua diberikan viamin C 200 mg/kg bb setiap

2 hari selama 2 minggu. Pada akhir minggu kedua dilakukan sakrifasi untuk menilai

efek perlakuan dengan pemerikasaan histopatologi diameter kalus, jumlah

osteoblas dan pemeriksaan imunohistokimia ekspresi osteocalcin pada daerah

fraktur. Analisis statistik didapatkan rerata diameter kalus (µm) pada tikus dengan

pemberian vitamin C (3200,845 ± 1149,272) lebih tebal dibandingkan tanpa

pemberian vitamin C (2369,807 ± 550,756). Jumlah rerata osteoblas pada tikus

dengan pemberian vitamin C (484,000 ± 19,782) lebih banyak dibandingkan tanpa

pemberian vitamin C (468,250 ± 17,280). Ekspresi osteocalcin pada tikus dengan

pemberian vitamin C (20,562 ± 3,540) lebih banyak dibandingkan tanpa pemberian

vitamin C (10,625 ± 1,784), pada uji independent t-test didapatkan perbedaan yang

signifikan antara kedua kelompok dengan diameter kalus p = 0,014 (p < 0,05),

jumlah osteoblas p = 0,023 (p< 0,05) dan ekspresi osteocalcin p = 0,000 (p < 0,05).

Pemberian vitamin C pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki

diameter kalus yang lebih tebal, jumlah osteoblas dan ekspresi osteocalcin yang

lebih banyak dibandingkan tanpa pemberian vitamin C.

Kata kunci: Penyembuhan Fraktur, Alkohol, Vitamin C, Diameter Kalus,

Osteoblas, Osteocalcin

Page 2: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

ii

ABSTRACT

ASCORBIC ACID ADMINISTRATION ON FEMORAL FRACTURED

RAT WITH ALCOHOL EXPOSURE HAVE HIGHER CALLUS

DIAMETER, OSTEOBLAST AND OSTEOCALCIN EXPRESION

COMPARED WITHOUT ASCORBIC ACID ADMINISTRATION

Fracture healing with acute alcohol exposure can lead to delayed bone healing.

Depression of wnt/β catenin signaling pathway that was caused by alcohol result in

decreased of proliferation and differentiation in osteoblast. Ascorbic acid has the

ability to promote proliferation and differentiation in osteoblast with induced EB1

for stabilization of wnt/β catenin signaling pathway. Ascorbic acid administration

was hoped to increase fracture healing time with increase callus diameter, increase

number of osteoblast and increase in number of osteocalcin expression compared

to those without ascorbic acid administration. The research was an experimental

study with randomized post-test only group design that was consists of 32 male

Wistar rat as subject. All of rat were exposed by alcohol with dossage 2 gr/kb bw

for 3 days and divided into 2 groups. The first group was without ascorbic acid

administration and the second group with ascorbic acid administration at a dosage

of 200 mg/kg bw every 2 day for 2 weeks. At the end of the second week callus

diameter, osteoblast and osteocalcin expression on fracture area was measured.

Statistical analysis showed that was higher callus diameter (µm) with ascorbic acid

administration (3200,845 ± 1149,272) compared with the group without ascorbic

acid administration (2369,807 ± 550,756). Osteoblast count was higher with

ascorbic acid administration (484,000 ± 19,782) compared with the group without

ascorbic acid administration (468,250 ± 17,280) and osteocalcin expression count

was higher with ascorbic acid administration (20,562 ± 3,540) compared with the

group without ascorbic acid administration (10,625 ± 1,784). Independent t-test

analysis showed that the difference was significant, with callus diameter p=0,014

(p< 0,05), osteoblast number p=0,023 (p< 0,05) and osteocalcin expression p=0,000

(p < 0,05). Ascorbic acid administration on femoral fractured rat with alcohol

exposure have higher callus diameter, osteoblast and osteocalcin expression

compared with group without ascorbic acid administration.

Keywords: fracture healing, alcohol, ascorbic acid, callus diameter, osteoblast,

osteocalcin

Page 3: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

iii

DAFTAR ISI

SAMPUL DALAM .................................................................................................. i

PRASYARAT GELAR ........................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii

PENETAPAN PANITIA PENGUJI ...................................................................... iv

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT........................................................ v

UCAPAN TERIMA KASIH .................................................................................. vi

ABSTRAK ........................................................................................................... vii

ABSTRACT ......................................................................................................... viii

DAFTAR ISI ........................................................................................................ iiix

ABSTRAK .............................................................................................................. i

ABSTRACT ............................................................................................................ ii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi

DAFTAR TABEL DAN SKEMA ........................................................................ vii

DAFTAR SINGKATAN ..................................................................................... viii

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................. 6

1.3 Tujuan Penelitian .................................................................................. 6

1.3.1 Tujuan Umum ................................................................................ 6

1.3.2 Tujuan Khusus ............................................................................... 7

1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................ 7

Page 4: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

iv

1.4.1 Manfaat akademis .......................................................................... 7

1.4.2 Manfaat praktis .............................................................................. 7

BAB II KAJIAN PUSTAKA .................................................................................. 8

2.1 Anatomi dan Histologi Tulang .............................................................. 8

2.2 Proses Penyembuhan Pada Fraktur ..................................................... 13

2.3 Regulasi molekular osteoblas .............................................................. 17

2.4 Nutrisi yang Mempengaruhi Penyembuhan Fraktur ........................... 19

2.5 Alkohol ................................................................................................ 20

2.6 Vitamin C ............................................................................................ 25

2.7. Perlakuan Hewan Coba ...................................................................... 28

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS ....................... 30

3.1 Kerangka Berpikir ............................................................................... 30

3.2 Kerangka Konsep Penelitian ............................................................... 32

3.3 Hipotesis Penelitian ............................................................................. 33

BAB IV METODELOGI PENELITIAN .............................................................. 34

4.1 Rancangan Penelitian .......................................................................... 34

4.2 Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................. 35

4.3 Populasi dan Sampel ........................................................................... 36

4.3.1 Populasi ....................................................................................... 36

4.3.2 Kriteria Subjek ............................................................................. 36

4.3.3 Besar Sampel ............................................................................... 36

4.3.4 Teknik penentuan sampel ............................................................ 38

4.4 Variabel Penelitian .............................................................................. 38

4.4.1 Klasifikasi variabel ...................................................................... 38

4.4.2 Definisi operasional variabel ....................................................... 38

Page 5: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

v

4.5 Alat dan Bahan Penelitian ................................................................... 40

4.6 Prosedur Penelitian .............................................................................. 42

4.6.1 Hewan coba ................................................................................. 42

4.6.2 Cara kerja ..................................................................................... 42

4.6.3 Pembuatan Sediaan Histopatologis dan Imunohistokimia .......... 45

4.7 Alur Penelitian ..................................................................................... 47

4.8 Analisis Data ....................................................................................... 48

BAB V HASIL PENELITIAN............................................................................. 49

5.1 Analisis Sampel ................................................................................... 49

5.1.1 Analisis deskriptif ........................................................................ 49

5.2 Analisis Inferensial .............................................................................. 50

5.2.1 Uji normalitas dan homogenitas .................................................. 51

5.2.2 Uji Independent T-Test ................................................................ 52

BAB VI PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN ................................................ 54

6.1 Subjek Penelitian ................................................................................. 54

6.2 Hubungan Pemberian Vitamin C dengan Diameter Kalus Pada Fraktur

Femur Tikus Yang Terpapar Alkohol. ................................................ 55

6.3 Hubungan Pemberian Vitamin C dengan Jumlah Osteoblas Pada Fraktur

Femur Tikus Yang Terpapar Alkohol. ................................................ 56

6.4 Hubungan Pemberian Vitamin C dengan Ekspresi Osteocalcin Pada

raktur Femur Tikus Yang Terpapar Alkohol. .................................... 57

BAB VII SIMPULAN DAN SARAN .................................................................. 59

7.1 Simpulan ............................................................................................. 59

7.2 Saran .................................................................................................... 59

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 60

Page 6: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Anatomi tulang panjang ...................................................................... 9

Gambar 2.2 Gambaran Histologi Osteoblas.......................................................... 11

Gambar 2.3 Gambaran Histologi Osteosit ............................................................ 12

Gambar 2.4 Gambaran Histologi Osteoklas.......................................................... 12

Gambar 2.5 Fase Penyembuhan Fraktur Tulang Panjang pada Manusia .............. 13

Gambar 2.6 Tahap Penyembuhan Fraktur pada Tikus .......................................... 15

Gambar 2.7 Faktor transkripsi dan faktor pertumbuhan yang merangsang

proliferasi osteoblas di setiap stadium yang berbeda ....................... 17

Gambar 2.8 Intracellular Signaling Pathways dalam regulasi pembentukan

osteoblas ........................................................................................... 18

Gambar 2.9 Asam askorbat (Asc) memfasilitasi diferensiasi osteogenik dengan

meningkatkan sekresi kolagen tipe 1 ............................................... 27

Gambar 2.10 Mekanisme pengaruh EB1-β catenin pada diferensiasi osteoblas

yang diinduksi oleh asam askorbat .................................................. 28

Page 7: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

vii

DAFTAR TABEL DAN SKEMA

Skema 3.1 Kerangka Berpikir Penelitian .............................................................. 31

Skema 3.2 Kerangka Konsep Penelitian ............................................................... 32

Skema 4.1 Rancangan Penelitian…........................................................................34

Skema 4. 2 Alur Penelitian.................................................................................... 47

Tabel 5.1 Distribusi frekuensi subjek penelitian masing-masing kelompok…......49

Tabel 5. 2 Rerata diameter kalus, jumlah osteoblas dan ekspresi osteocalcin pada

masing-masing kelompok ..................................................................... 50

Tabel 5.3 Uji normalitas data variabel penelitian dengan Shapiro-Wilk .............. 51

Tabel 5.4 Uji homogenitas varian data variabel penelitian dengan Levene's test . 51

Tabel 5.5 Hasil uji komparabilitas data post-test variabel penelitian untuk kelompok

perlakuan dan kontrol ........................................................................... 52

Page 8: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

viii

DAFTAR SINGKATAN

AA : Asam Askorbat/Vitamin C

AP-1 : activator protein-1

BMD : Bone Marrow Density

BMU : Basic multicellular units

BMP-2 : bone morphogenic protein 2

BRU : Bone remodeling units

Cox-2 : cyclo-oxygenase-2

CREB : cAMP responsive element binding protein

CTX : C-terminal telopeptide

DPD : deoxypyridinoline

ER-α : estrogen receptor-α

GSK-3β : glikogen sintase kinase-3β

HYP : hydroxyproline

IGF-1 : Insulin Growth Factor-1

MAPK : mitogen-activated protein kinase

MSC : Mesenchymal stem cell

NF-B : nuclear factor-B

NTX : N-terminal telopeptide

OPG : Osteoprotegerin

PYD : pyridinoline

PKA : protein kinase-A

PLC : Phospholipase-C

RANKL : Receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand

SMADs : mothers against decapentaplegic homolog

TCF/LEF : T-cell factor/lymphoid enhancer factor

TGF-β : Transforming Growth Factor-β

TRAP : tantrate-resistant acid phospatase

Page 9: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Surat Keterangan Kelaikan Etik

Lampiran 2. Surat Keterangan Selesai Melakukan Penelitian

Lampiran 3. Surat Keterangan Hasil Pemeriksaan Histopatologi dan

Imunohistokimia

Lampiran 4. Data Analisis SPSS

Lampiran 5. Hasil Pemeriksaan Histopatologis dan Imunohistokimia

Lampiran 6. Foto Dokumentasi Penelitian

Page 10: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Alkohol merupakan faktor risiko untuk kerusakan tulang dan

penyembuhan fraktur. Konsumsi alkohol yang berlebihan menyebabkan

terhambatnya penyembuhan fraktur. Penyembuhan fraktur yang terhambat

menyebabkan morbiditas dan pembiayaan yang tinggi pada penanganannya, oleh

karena itu perlu dilakukan bagaimana cara memperbaiki penyembuhan fraktur yang

terhambat pada penderita dengan konsumsi alkohol yang berlebihan.

Konsumsi alkohol yang berlebihan merupakan salah satu faktor yang

menghambat penyembuhan fraktur selain faktor usia, komorbiditas dan obat-

obatan. Peningkatan usia merupakan faktor dalam penghambatan penyembuhan

fraktur. Studi klinis telah menunjukkan pasien dengan komorbid diabetes mellitus

memiliki insiden nonunion, delayed union mencapai dua kali lipat dibandingkan

dengan pasien non diabetes. Pasien dengan fraktur harus memiliki status gizi yang

baik terutama kalsium, fosfor, protein, vitamin C dan D yang merupakan faktor

yang mempengaruhi penyembuhan patah tulang (Gaston & Simpson 2007).

Faktor yang mempengaruhi penyembuhan patah tulang yaitu faktor lokal

dan sistemik, dimana faktor lokal meliputi infeksi, tumor/keganasan, radioterapi,

jaringan lunak yang cedera, derajat bone loss, reduksi fraktur, Cedera

neurovaskular, tempat cedera pada tulang (daerah diafisis lebih lambat dari

metafisis), interposisi jaringan lunak pada tempat fraktur, fiksasi fraktur yang

Page 11: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

2

digunakan. Konsumsi alkohol, merokok, diabetes mellitus, nutrisi, umur, obat-

obatan, dan hormon merupakan contoh faktor sistemik yang menyebabkan

penghambatan penyembuhan fraktur (Little et al. 2011).

Faktor sistemik seperti pemberian kortikosteroid yang berkepanjangan

menyebabkan osteoporosis dan peningkatan risiko fraktur sebagai akibat dari efek

penghambatan pada produksi IGF-1 (Insulin Growth Factor 1) dan TGF-β (Tumor

Growth Factor β). Faktor sistemik yang lain yaitu konsumsi alkohol meningkatkan

insiden terhambatnya penyembuhan fraktur dibandingkan dengan pasien tanpa

alcohol. Alkohol menyebabkan osteopenia karena penurunan pembentukan tulang

dan peningkatan penyerapan tulang (Gaston & Simpson 2007).

Tingkat fraktur antara pecandu alkohol hingga empat kali lebih tinggi

dibandingkan dengan non-pecandu alkohol dimana sering datang dengan

osteopenia atau osteoporosis. Selain itu, keracunan alkohol akut ditunjukkan dalam

25-40% dari pasien dengan trauma orthopaedi. Penyembuhan fraktur memerlukan

mobilisasi dan diferensiasi sel-sel mesenchymal dan prekursor osteoblas dari

tempat cedera (Lauing et al. 2013).

Konsumsi alkohol jangka panjang dapat mengganggu pertumbuhan dan

penggantian jaringan tulang (bone remodeling) yang mengakibatkan kepadatan

tulang menurun dan peningkatan risiko fraktur. Secara histologis penurunan

pembentukan tulang ditandai dengan berkurangnya serum osteocalcin, protein yang

disekresikan oleh osteoblas. Penurunan tingkat osteocalcin setelah asupan alkohol

menunjukkan bahwa alkohol memiliki efek toksik pada aktivitas dan proliferasi

osteoblast (Elmali et al. 2002).

Page 12: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

3

Konsumsi alkohol kronis dikaitkan dengan peningkatan risiko fraktur dan

kejadian osteoporosis. Dalam studi in vitro yang menyelidiki efek alkohol pada

tulang telah menunjukkan berkurangnya jumlah dan fungsi osteoblas dan juga

menunjukkan kemungkinan peningkatan jumlah osteoklas yang mengakibatkan

peningkatan resorpsi tulang (Dyer et al. 1998).

Pada studi in vitro menunjukkan bahwa paparan etanol menghambat

proliferasi sel osteoblas. Analisis histomorfometrik pada tulang manusia

menunjukkan penurunan volume tulang trabekular, penurunan jumlah osteoblas,

penurunan tingkat aposisi mineral tulang, dan penurunan tingkat pembentukan

tulang dengan peningkatan waktu mineralisasi tulang serta terjadi peningkatan

resorpsi tulang, yang menunjukkan gangguan pembentukan dan mineralisasi tulang

(Dyer et al. 1998).

Pada studi in vivo, alkohol menyebabkan penekanan fungsi dan jumlah

osteoblas, sedangkan pada penelitian in vitro menunjukkan dampak langsung

alkohol pada diferensiasi osteoblas. Pada sumsum tulang manusia terdapat

mesenchymal stem cell (MSC), yang merupakan cikal bakal dari adiposit, osteoblas

dan kondrosit, dimana pada penelitian in vitro paparan alkohol menyebabkan

induksi osteogenik yang menurunkan ekspresi kolagen tipe I, yang merupakan 90

% dari matriks tulang. Selain itu, paparan alkohol menekan marker osteogenesis

pada MSC pada saat pembentukan osteoblas (Wezeman & Gong 2004).

Pada penelitian hewan coba pada tikus dimana alkohol diberi secara

peroral yang mengandung 35 % etanol selama 6 minggu. Pada pemeriksaan

histopatologi tulang tibia menunjukkan penurunan jumlah permukaan tulang yang

Page 13: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

4

mengandung osteoblas aktif dan penurunan ketebalan dinding tulang secara

signifikan (Dyer et al. 1998). Pada studi Eksperimental lain yaitu penyembuhan

fraktur tibia pada tikus yang diberi diet cair yang mengandung 7,2 % etanol selama

8 minggu kemudian dilakukan studi histologis dan osteodensitometrik

menunjukkan bahwa tikus yang diberi diet yang dicampur dengan etanol secara

histologis terjadi penyembuhan fraktur yang tertunda. Selain efek negatif etanol

pada metabolisme tulang, juga mengganggu proses penyembuhan fraktur (Elmali

et al. 2002).

Pada percobaan hewan coba pada tikus yang diberi alkohol jenis etanol

20% dengan cara injeksi intraperitoneal dengan dosis 2 g/kg berat badan perhari

selama 3 hari berturut-turut kemudian dilakukan frakturisasi tibia dan difiksasi

intramedulary wire. Pada hari ke-14 post fraktur didapatkan penurunan volume

kalus fraktur, diameter, dan kekuatan biomekanik tulang. Secara histologi

menunjukkan penurunan pembentukaan tulang dan tulang rawan pada daerah

fraktur, dan alkohol yang menghambat maturasi tulang rawan (Lauing et al. 2013).

Vitamin C atau asam askorbat (AA) adalah vitamin yang larut dalam air

yang penting untuk pembentukan kolagen, kulit, tendon, ligamen, dan pembuluh

darah serta penyembuhan luka dan pemeliharaan tulang rawan, tulang, dan gigi.

Asam askorbat merupakan antioksidan yang berguna untuk menekan radikal bebas

yang dapat merusak organ-organ, jaringan, dan sel (Hon 2013). Vitamin C

menunjukkan dapat menginduksi mesechymal stem cell untuk berubah menjadi

osteoblas. Mekanisme vitamin C yang menginduksi proliferasi osteoblas dimediasi

melalui sintesis kolagen tipe I, interaksi antara alpha2- dan beta1-integrin, aktivasi

Page 14: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

5

dari mitogen-activated protein kinase pathway, dan fosforilasi osteoblast-specific

transcription factors (Carinci et al. 2005).

Proses penyembuhan fraktur memerlukan nutrisi untuk sistem skeletal

lebih banyak daripada normal (Brown 1999). Nutrisi yang diperlukan dapat berupa

bahan yang bersifat antioksidant seperti vitamin E, Vitamin C, atau alpha-lipoic

acid, serta beberapa mineral penting dalam bone turnover seperti kalsium, fosfor,

atau zinc. Protein dalam bentuk asam amino juga dibutuhkan untuk pembentukan

produk kolagen tipe-I sebagai bahan matriks tulang (Brown 1999; Sousa et al.

2015).

Pada percobaan hewan coba pada tikus dimana diberi vitamin C dengan

cara injeksi intraperitoneal dengan dosis 200 mg/kg berat badan perhari selama 3

hari berturut-turut sebelum dilakukan fraktur dan fiksasi pada tulang tibia dan

dilanjutkan pemberian 3 kali seminggu selama 3 minggu, menunjukkan pada

minggu kedua dan ketiga kalus pada tikus yang diberi vitamin C lebih tinggi secara

radiologis dan histologis dibandingkan dengan kalus pada tikus tanpa pemberian

vitamin C (Sarisözen et al. 2002).

Mekanisme penyembuhan fraktur yang terhambat akibat terpapar alkohol

disebabkan karena penekanan terhadap aktivitas dan proliferasi osteoblas. Jika

aktivitas dan proliferasi osteoblas dapat diperbaiki maka penyembuhan fraktur yang

terhambat akibat terpapar alkohol dapat ditanggulangi. Vitamin C memiliki efek

menginduksi proliferasi osteoblas, maka perlu dilakukan penelitian efek vitamin C

pada penyembuhan fraktur yang terpapar alkohol.

Page 15: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

6

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian dalam latar belakang masalah di atas, dapat dirumuskan

pertanyaan penelitian sebagai berikut:

1. Apakah pemberian vitamin C pada fraktur tulang femur tikus putih yang

terpapar alkohol menunjukkan diameter kalus yang lebih tebal

dibandingkan tanpa pemberian vitamin C

2. Apakah pemberian vitamin C pada fraktur tulang femur tikus putih yang

terpapar alkohol menunjukkan jumlah osteoblas yang lebih banyak

dibandingkan tanpa pemberian vitamin C

3. Apakah pemberian vitamin C pada fraktur tulang femur tikus putih yang

terpapar alkohol menunjukkan ekspresi osteocalcin yang lebih banyak

dibandingkan tanpa pemberian vitamin C

1.3 Tujuan Penelitian

1.3.1 Tujuan Umum

Membuktikan pemberian vitamin C pada fraktur femur tikus putih yang

terpapar alkohol menunjukkan penyembuhan fraktur yang lebih baik

dibandingkan tanpa pemberian vitamin C.

Page 16: ABSTRAK PEMBERIAN VITAMIN C PADA FRAKTUR FEMUR · PDF filei abstrak pemberian vitamin c pada fraktur femur tikus putih yang terpapar alkohol memiliki diameter kalus lebih tebal serta

7

1.3.2 Tujuan Khusus

1. Membuktikan pemberian vitamin C pada fraktur tulang femur tikus putih

yang terpapar alkohol menunjukkan diameter kalus yang lebih tebal

dibandingkan tanpa pemberian vitamin C

2. Membuktikan pemberian vitamin C pada fraktur tulang femur tikus putih

yang terpapar alkohol menunjukkan jumlah osteoblas yang lebih banyak

dibandingkan tanpa pemberian vitamin C.

3. Membuktikan pemberian vitamin C pada fraktur tulang femur tikus putih

yang terpapar alkohol menunjukkan ekspresi osteocalcin yang lebih banyak

dibandingkan tanpa pemberian vitamin C.

1.4 Manfaat Penelitian

1.4.1 Manfaat akademis

Menambah wawasan ilmu pengetahuan tentang pengaruh vitamin C

mempercepat penyembuhan fraktur yang terpapar alkohol.

1.4.2 Manfaat praktis

Bila hasil penelitian vitamin C terbukti dapat mempercepat penyembuhan

fraktur yang terpapar alkohol, maka vitamin C dapat digunakan sebagai

salah satu alternatif untuk mempercepat penyembuhan fraktur yang terpapar

alkohol