1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Diabetes melitus (DM) saat ini merupakan penyakit yang banyak dijumpai.

Prevalensinya akan terus meningkat dan diperkirakan pada tahun 2025 akan

mencapai 5,4% (American Diabetes Association, 2004). Data yang didapatkan

pada tahun 2003, total prevalensi di seluruh dunia mencapai 13,8 juta jiwa

(Anonim, 2008). Secara epidemiologi, diperkirakan bahwa pada tahun 2030

prevalensi DM di Indonesia mencapai 21,3 juta orang (Depkes, 2009).

Tingginya tingkat insidensi DM, tentunya akan diikuti pula dengan

meningkatnya komplikasi kronik akibat hiperglikemia. Komplikasi utama yang

sering terjadi adalah makroangiopati dan mikroangiopati (Jameson, 2004).

Komplikasi makroangiopati berupa gangguan pada pembuluh darah besar

seperti pembuluh darah besar otak, jantung dan kaki. Pada komplikasi

mikroangipati, penyakit yang ditimbulkan adalah retinopati diabetik, nefropati

diabetik dan neuropati diabetik (Adam, 2005).

Nefropati diabetik adalah sindrom klinis pada pasien DM yang ditandai

dengan albuminuria yang menetap dalam kurun 3 sampai 6 bulan

(Hendromartono, 2007). Penderita DM tipe 1 yang menderita nefropati

sebanyak 20 sampai 40% sedangkan DM tipe 2 sebanyak 10 sampai 20%

(Zhang et al., 2006). Pada nefropati diabetik terjadi perubahan fisiologis

maupun morfologis pada ginjal yang disebabkan oleh stres oksidatif. Kelainan

2

utama pada nefropati diabetik adalah perubahan glomerulus ginjal, sehingga

dapat terjadi kehilangan sel glomerulus (Jameson, 2004). Pendekatan utama

pada tatalaksana nefropati diabetik adalah melalui pengendalian kadar glukosa

darah, pengendalian tekanan darah, perbaikan fungsi ginjal dan pengendalian

faktor-faktor komorbid lain (Hendromartono, 2007).

Banyak tanaman obat yang terus diteliti meskipun penggunaannya dalam

praktek klinik masih sangat jarang (Wahyono et al., 2007; Winata, 2003).

Salah satu tanaman obat yang berkhasiat adalah Daun Sendok (Plantago major

L.). Kandungan kimia pada Daun Sendok antara lain antidiabetik, antioksidan

dan memiliki efek hipoglikemik (Sudarsono et al., 2002; Duke, 2010).

Oleh karena pada penderita nefropati diabetik terjadi kerusakan pada

glomerulus ginjal yang disebabkan karena stres oksidatif akibat hiperglikemia,

diharapkan efek antioksidan pada Daun Sendok dapat menghambat stres

oksidatif. Selain itu efek hipoglikemi dan antidiabetiknya diharapkan dapat

mencegah terjadinya hiperglikemi dan diabetesnya. Sehingga secara

keseluruhan diharapkan dapat memperbaiki glomerulus ginjal.

Oleh karena hal ini belum teruji secara ilmiah, maka peneliti tertarik untuk

membuktikan khasiat Daun Sendok dalam memperbaiki struktur histologis

glomerulus ginjal mencit yang diinduksi streptozotocin.

3

B. Rumusan Masalah

“Adakah pengaruh pemberian ekstrak Daun Sendok (Plantago major L.)

terhadap gambaran histologis glomerulus ginjal mencit induksi

streptozotocin?”.

C. Tujuan Penelitian

Mengetahui pengaruh pemberian ekstrak Daun Sendok

(Plantago major L.) terhadap gambaran histologis glomerulus ginjal mencit

induksi streptozotocin.

D. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan memiliki dua manfaat, yaitu:

1. Manfaat teoritis

Penelitian ini dapat membuktikan khasiat Daun Sendok (Plantago major L.)

sebagai terapi dalam perbaikan glomerulus ginjal mencit induksi

streptozotocin.

2. Manfaat Praktis

Penelitian ini diharapkan dapat menjadi bahan rujukan untuk penelitian

lebih lanjut sehubungan dengan khasiat Daun Sendok (Plantago major L.)

sebagai obat fitofarmaka untuk terapi perbaikan ginjal pada penderita

diabetes melitus dengan komplikasi nefropati diabetik.

4

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Diabetes melitus

a. Definisi

Menurut World Health Organization (WHO) tahun 2009, Diabetes

Melitus (DM) adalah penyakit kronik yang terjadi ketika pankreas tidak

memproduksi cukup insulin atau ketika tubuh tidak dapat secara efektif

menggunakan insulin. Insulin adalah suatu hormon yang meregulasi glukosa

dalam darah. Hiperglikemia atau peningkatan kadar glukosa dalam darah

adalah efek yang biasa terjadi pada diabetes yang tidak terkontrol dan lebih

lanjut akan menimbulkan kerusakan yang serius pada banyak sistem dalam

tubuh, terutama saraf dan pembuluh darah.

b. Klasifikasi

1) Insulin Dependent Diabetes Mellitus (IDDM) atau DM tipe 1 adalah

sebuah penyakit inflamasi autoimun pada pankreas, sehingga

menyebabkan kekurangan produksi insulin. Proses autoimun ini

mengenai sel β pada Pulau Langerhans. Munculnya gejala klinis

membutuhkan destruksi yang sangat berat yaitu lebih dari 90% sel β

yang rusak. Awal mula proses destruksi autoimun tidah diketahui, tetapi

terdapat spekulasi tentang beberapa virus dan faktor lingkungan lain

dalam pengaruh genetik individu (Cihakova, 2001).

5

2) Non Insulin Dependent Diabetes Mellitus (NIDDM) atau DM tipe 2

terdapat pada individu yang mengalami resistensi insulin dan biasanya

relatif memiliki defisiensi insulin setidaknya di awal dan terkadang

sepanjang hidupnya. Kadar insulin pada diabetes tipe 2 normal atau

meningkat karena fungsi sel β pankreas normal (American Diabetes

Association, 2009).

3) Diabetes melitus tipe lain

a) Defek genetik sel β

Maturity Onset Diabetes of the Young (MODY) yang umumnya

terjadi sebelum umur 25 tahun sebagai akibat dari kegagalan sekresi

insulin dengan minimal atau tidak ada defek kerja insulin. Defek

genetik ini diturunkan secara autosomal dominan dan terjadi pada 6

lokus pada kromosom yang berbeda.

b) Defek genetik kerja insulin

Terjadi mutasi pada gen reseptor insulin sehingga fungsi reseptor

berubah dan terjadi resistensi insulin yang ekstrim. Terdapat asumsi

bahwa lesi terjadi pada jalur transduksi sinyal postreseptor.

c) Penyakit eksokrin pankreas seperti pankreatitis, trauma, infeksi,

pakreatrektomi dan karsinoma pankreas sehingga merusak sel β

pankreas yang memproduksi insulin.

d) Endokrinopati seperti akromegali, sindrom Cushing, glucagonoma,

feokromasitoma, hipertiroidisme, somatostatinoma dan

aldosteronoma.

6

e) Obat atau kimia yang menginduksi diabetes antara lain asam

nikotinik, glukokortikoid, interferon alfa dan lain-lain. Obat-obat ini

menyebabkan kegagalan sekresi insulin.

f) Infeksi terjadi pada pasien dengan rubella kongenital, coxsackievirus

B, cytomegalovirus dan adenovirus.

g) Imunologi seperti pada sindrom Stiff-man yaitu kelainan autoimun

pada sistem saraf pusat. Pada sistemik lupus eritematosus dan

penyakit imun lainnya juga terkadang didapatkan antibodi anti

reseptor insulin.

h) Sindrom genetik lainnya yaitu sindrom Down, sindrom Klinefelter,

sindrom Turner, sindrom Wolfram dan lain-lain (American Diabetes

Association, 2009).

4) Gestational Diabetes Mellitus (GDM) adalah intoleransi glukosa atau

peningkatan kadar glukosa darah lebih dari normal yang dideteksi

pertama kali selama kehamilan. Wanita dengan GDM memiliki resiko

tinggi mendapatkan DM ketika tidak dalam masa kehamilan (Buchanan,

2005).

c. Diagnosis

Terdapat gejala klasik yaitu poliuri, polidipsi, polifagi serta penurunan

berat badan tanpa penyebab ditambah satu dari tiga keadaan :

1) kadar glukosa darah sewaktu ≥200 mg/dL

2) kadar glukosa darah puasa ≥126 mg/dL

7

3) tes toleransi glukosa sebanyak 75 gram oral dan setelah 2 jam kadar

glukosa darah sewaktu ≥200 mg/dL (American Association of Clinical

Endocrinologist, 2007).

d. Penatalaksanaan

1) Terapi non farmakologis

a) Terapi gizi medis

Pada prinsipnya adalah mengatur pola makan dan melakukan

modifikasi diet berdasarkan kebutuhan individual. Manfaat dari

terapi gizi antara lain menurunkan berat badan, menurunkan tekanan

darah sistolik dan diastolik, menurunkan kadar glukosa darah,

memperbaiki profil lipid, meningkatkan sensitivitas reseptor insulin

dan memperbaiki sistem koagulasi darah. Berdasarkan jenis bahan

makanannya, maka karbohidrat yang diberikan tidak boleh lebih dari

55-65% dari total kebutuhan energi sehari. Jumlah protein yang

disarankan 10-15% dan sisanya adalah lemak.

b) Latihan jasmani

Kegiatan fisik untuk DM tipe 1 maupun tipe 2 akan mengurangi

resiko kardiovaskuler dan meningkatkan harapan hidup. Pada DM

tipe 1, latihan jasmani akan menyulitkan pengaturan metabolik,

sehingga kendali gula darah bukan tujuan utama tetapi dapat

mencegah komplikasi makro dan mikrovaskular. Pada DM tipe 2,

latihan jasmani dapat memperbaiki kendali glukosa secara

menyeluruh, dengan penurunan konsentrasi HbA1c (Soebardi, 2007).

8

2) Terapi farmakologis

a) Obat Hipoglikemik Oral (OHO)

(1) Sulfonilurea

Mekanismenya antara lain dengan pelepasan insulin dari sel

β, pengurangan kadar glukagon dalam serum dan efek

ekstrapankreas untuk memperkuat kerja insulin pada jaringan

target.

(2) Biguanida

Mekanismenya yaitu meningkatkan pengikatan insulin pada

reseptor insulin, pengurangan kadar glukagon plasma dan

mengurangi glukoneogenesis di hati (Katzung, 2007).

(3) Penghambat alfa glukosidase

Mekanisme menurunkan penyerapan glukosa dengan

menghambat enzim alfa glukosidase (Soegondo, 2007).

b) Insulin

Tujuan pemberian insulin tersebut bukan saja untuk

menormalkan glukosa darah tetapi juga memperbaiki semua aspek

metabolisme (Suherman, 2007).

2. Struktur ginjal

Ginjal merupakan organ yang berjumlah sepasang yang terletak pada

dinding posterior abdomen, diluar rongga peritoneum. Setiap ginjal orang

dewasa beratnya kira-kira 150 gram. Sisi medial setiap ginjal merupakan

9

daerah lekukan yang disebut hilum tempat lewatnya arteri dan vena renalis,

cairan limfatik, suplai saraf dan ureter yang membawa urin akhir dari ginjal ke

kandung kemih. Ginjal dilingkupi oleh kapsul fibrosa yang keras untuk

melindungi struktur dalamnya yang rapuh. Jika ginjal dibelah menjadi dua

maka daerah yang tampak adalah korteks dibagian luar dan medula dibagian

dalam (Guyton, 2007).

Medula ginjal terbagi menjadi beberapa masa jaringan yang berbentuk

kerucut yang disebut piramida ginjal yang berakhir pada papila, yang menonjol

kedalam ruang pelvis. Batas luar pelvis terbagi menjadi ujung-ujung terbuka

yang disebut kalises mayor yang meluas kebawah dan terbagi menjadi kalises

minor. Dinding kalises, pelvis dan ureter terdiri dari elemen-elemen kontraktil

yang mendorong urin menuju kandung kemih (Guyton, 2007).

Unit fungsional ginjal adalah nefron yang mana pada setiap nefron terdiri

glomerulus dan tubulus. Di glomerulus terjadi proses filtrasi darah yang mana

jumlah darah yang mengalir ke ginjal sebesar 22% dari curah jantung. Darah

tersebut berasal dari arteri renalis (cabang langsung dari aorta abdominalis)

yang memasuki ginjal melalui hilum dan kemudian bercabang-cabang

membentuk arteri interlobaris, arteri arkuata, arteri interlobularis dan arteriol

aferen. Cairan hasil dari proses filtrasi kemudian akan memasuki tubulus

proksimal yang terletak dalam korteks ginjal (Guyton, 2007).

Glomerulus tersusun dari jaringan kapiler yang dilapisi oleh sel-sel podosit.

Selain itu, kapiler glomerulus memiliki sel mesangial yang melekat pada

dinding kapiler pada lamina basal dan membentuk selubung yang dipakai

10

bersama oleh dua atau lebih kapiler. Sel mesangial memiliki juluran sitoplasma

yang menerobos diantara sel endotelial dan masuk ke dalam lumen kapiler. Sel

mesangial menghasilkan matriks amorf yang mengelilingi sel mesangial sendiri

dan ikut menunjang dinding kapiler (Junqueira et al., 2007).

Gambar 2.1. Glomerulus ginjal normal (diambil dari Junqueira et al., 2007).

3. Nefropati Diabetik

Nefropati diabetik merupakan sindrom klinis pada pasien diabetes melitus

yang ditandai dengan albuminuria menetap (>300 mg/24 jam atau >200

ig/menit) pada minimal dua kali pemeriksaan dalam kurun waktu 3 sampai 6

bulan (Hendromartono, 2007).

Nefropati diabetik paling sering dan paling cepat progresifitasnya penyebab

kegagalan ginjal stadium akhir pada negara berkembang. Nefropati diabetik

merupakan hasil dari interaksi yang kompleks antara genetik, metabolik dan

faktor hemodinamik. Albuminuria adalah penanda yang secara klinis berguna

untuk memprediksi perburukan fungsi ginjal. Selain menjadi penanda adanya

gangguan basal membran, mikroalbuminuria juga dapat memprediksi

11

progresifitas kearah nefropati klinis (Glassock, 1990; Biesenbach et al., 1994;

Roesli, 1996).

Keadaan hiperglikemia menyebabkan penurunan Nitrit Oxide (NO) yang

nantinya memacu peningkatan tekanan intrakapiler. Hal ini dimungkinkan

adanya peningkatan sensitivitas terhadap respon Angiotensin II pada pembuluh

darah sehingga meningkatkan permeabilitas pembuluh darah. Akibatnya

albumin yang seharusnya terdapat dalam pembuluh darah masuk ke dalam

jaringan interstisial ginjal dan kemudian terbuang keluar tubuh melalui urin

sehingga timbul albuminuria (Tukiran, 2009).

Pada nefropati diabetik juga terjadi penurunan aktivitas antioksidan,

sehingga mengakibatkan terjadinya peningkatan stres oksidatif akibat tingginya

spesies oksogen reaktif (ROS) (Suhartono, 2005). Pada nefropati diabetik

tingkat akhir, akibat dari stres oksidatif beberapa faktor proinflamasi seperti

monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), tumor necrosing factor-α (TNF-

α), intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), dan interleukin-18 (IL-18)

muncul. MCP-1 adalah kemokin utama yang menginduksi migrasi monosit dan

diferensiasi makrofag, yang meningkatkan produksi matriks ekstraseluler

(Zhang et al, 2006).

Lama-kelamaan terjadi peningkatan produksi mesangium, sehingga

menyebabkan terjadinya ekspansi mesangium melewati membrana basalis

perifer secara gradual sehingga menyebabkan permukaan filtrasi efektif

mengecil. Pada gangguan faal ginjal yang lanjut, permukaan filtrasi semakin

mengecil (diameter glomerulus mengecil) sehingga glomerulus tidak berfungsi

12

lagi. Akhirnya glomerulosklerosis, hyalinosis arteriolar aferen dan eferen serta

fibrosis tubulointerstisial terjadi (Bidaya, 1987).

4. Daun Sendok (Plantago major L.)

a. Klasifikasi

Dalam taksonomi tumbuhan, Daun sendok diklasifikasikan sebagai

berikut:

Kingdom : Plantae

Subkingdom : Tracheobionta

Superdivision : Spermatophyta

Division : Magnoliophyta

Class : Magnoliopsida

Subclass : Asteridae

Order : Plantaginales

Family : Plantaginaceae

Genus : Plantago L

Spesies :Plantago major L.

(Samsuhidayat dan Hutapea,1991)

b. Nama Lokal

Ki urat, ceuli, c. uncal (Sunda), meloh kiloh, otot-ototan,; Sangkabuah,

sangkuah, sembung otot,; suri pandak (Jawa). daun urat. daun urat-urat,

daun sendok,; Ekor angin, kuping menjangan (Sumatera). ; Torongoat

(Minahasa). ; Che qian cao (China), ma de, xa tien (Vietnam),; Weegbree

13

(Belanda), plantain, greater plantain, ; Broadleaf plantain, rat's tail

plantain, waybread,; White man's foot (Inggris) (Yuniarti, 2008).

c. Deskripsi

Daun sendok merupakan gulma di perkebunan teh dan karet, atau

tumbuh liar di hutan, ladang dan halaman berumput yang agak lembap,

kadang ditanam dalam pot sebagai tumbuhan obat. Tumbuhan ini berasal

dari daratan Asia dan Eropa, dapat ditemukan dari dataran rendah sampai

ketinggian 3.300 m dpl. Terna menahun, tumbuh tegak, tinggi 15 - 20 cm.

Daun tunggal, bertangkai panjang, tersusun dalam roset akar. Bentuk

daun bundar telur sampai lanset melebar, tepi rata atau bergerigi kasar

tidak teratur, permukaan licin atau sedikit berambut, pertulangan

melengkung, panjang 5 - 10 cm, lebar 4 - 9 cm, warnanya hijau.

Perbungaan majemuk tersusun dalam bulir yang panjangnya sekitar 30 cm,

kecil-kecil, warna putih. Buah lonjong atau bulat telur, berisi 2 - 4 biji

berwarna hitam dan keriput (Yuniarti, 2008).

Gambar 2.2. Daun Sendok (Plantago major, L) (diambil dari

Yuniarti, 2008).

14

d. Kandungan Kimia

Daun sendok memiliki kandungan kimia antara lain pada daunnya

terdapat 3,4-dihydroaucubin, 6'-0-beta-glicosylaucubin, apigenin,

apigenin-7-glucoside, aucubin, baicalein, benzoic-acid, catalpol, fumaric-

acid, hispidulin, hydroxycinnamic-acid, luteolin, neo-chlorogenic-acid,

nepetin, oleanolic-acid, plantagoside, scutellarin.

Dalam bijinya mengandung 9-hydroxy-cis-11-octadecanoic-acid,

ascorbic-acid, aucubin, beta-carotene, calcium, choline, chromium,

cobalt, fat, fiber, gum, iron, linoleic-acid, magnesium, manganese,

mucilage, niacin, oleic-acid, phosphorus, plantease, potassium, protein,

riboflavin, selenium, silicon, sodium, thiamine dan zinc.

Batangnya mengandung acetoside, adenine, alkaloids, allantoin,

ascorbic-acid, aucubin, baicalin, caffeic-acid, chlorogenic-acid, cinnamic-

acid, citric-acid, d-glucose, d-xylose, di-o-methylgalactose, emulsin,

ferulic-acid, geniposidic-acid, gentisic-acid, glucoraphenine, indicaine, l-

fructose, licnoceric-acid, loliolid, luteolin-7-o-beta-d-glucosidase,

luteolin-7-o-beta-d-glucuronide, mucilage, p-coumaric-acid, p-hydroxy-

benzoic-acid, phenolcarbonic-acid, plantagic-acids, plantagonine,

planteolic-acid, potassium-salts, resin, rhamnose, saccharose, salicylic-

acid, sitosterol, sorbitol, succinic-acid, sulforaphene, syringic-acid,

syringing, tannin, tyrosine, tyrosol, ursolic-acid dan vanillic-acid. Pada

bunganya terdapat asperuloside (Duke, 2010).

15

e. Efek Farmakologis

Kandungan kimia pada infusa Daun Sendok mempunyai kemampuan

dalam perbaikan sel-sel Pulau Langerhans pankreas akibat pemberian

aloksan dan dapat menurunkan kadar glukosa darah (Sudarsono et al.,

2002). Biji dapat juga berkhasiat sebagai agen hipoglikemik dan

hipokolesterolimia (Sudarsono et al., 2002).

Unsur kimia pada Daun Sendok yang memiliki antidiabetik antara lain

ascorbic-acid, chlorogenic-acid, choline, chromium, fiber, magnesium,

manganese, niacin, sorbitol, ursolic-acid dan zinc. Zat yang memiliki efek

hipoglikemik yaitu ascorbic acid, chlorogenic-acid, salicylic-acid. Selain

itu juga terdapat antioksidan yaitu allantoin, apigenin, ascorbic-acid,

aucubin, baicalin, beta-carotene, caffeic-acid, chlorogenic-acid, ferulic-

acid, fumaric-acid, geniposidic-acid, gentisic acid, hispidulin, luteolin,

manganese, oleanolic-acid, p-coumaric-acid, p-hydroxy-benzoic-acid,

riboflavin, salicylic-acid, selenium, syringic-acid, tannin, tyrosol, ursolic-

acid dan vanillic acid (Duke, 2010).

5. Streptozotocin

Streptozotocin (2-deoxy -2- (3- (methyl-3-nitrosoureido) – D-

glucopyranose,C8H15N3O7 ) adalah kombinasi dari glucosamine-nitrosourea.

Streptozotocin toksik pada sel dengan merusak DNA, meskipun mekanisme

lainnya juga berperan. Struktur streptozotocin cukup mirip dengan glukosa

sehingga ditransportasikan kedalam sel melalui protein trasport glukosa

16

GLUT2, tetapi hal ini tidak terjadi pada transpor glukosa yang lain (Schnedl et

al., 1994; Wang and Gleichmann, 1998).

DNA yang rusak akibat pemberian streptozotocin akan menginduksi

aktivasi Poli-adenosine diphosphat (ADP)-ribosylation, Poli ADP-ribosylation

mengontrol deplesi seluler nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) dan

adenosine triphosphat (ATP). Kemampuan ATP dephosphorylation setelah

pemberian streptozotocin mensuplai sebuah substrat untuk menghasilkan

oksidasi xantin dalam pembentukan radikal superoksida. Akibatnya, akan

dihasilkan hidrogen peroksida dan radikal hidroksil. Selain itu, streptozotocin

membebaskan sejumlah nitrit oksida yang menghambat kegiatan akonitase dan

ikut serta dalam kerusakan DNA. Sebagai akibat dari aksi streptozotocin, sel β

akan mengalami kehancuran oleh karena nekrosis (Szkudelski, 2001).

Gambar 2.3. Struktur kimia streptozotocin (diambil dari Lenzen, 2008).

6. Metformin

Metformin ( C4H11N5 • HCl ) adalah obat hipoglikemik oral yang

termasuk kedalam golongan biguanida. Penggunaan utama metformin adalah

sebagai pengobatan pada DM tipe 2, terutama pada orang yang mengalami

obesitas (Katzung, 2007).

17

Kerjanya dalam menurunkan kadar gula darah tidak bergantung atas adanya

sel β pankreas yang berfungsi. Mekanisme kerjanya meliputi stimulasi

glikolisis langsung pada jaringan perifer dengan peningkatan pengeluaran

glukosa dari darah, mengurangi glukoneogenesis hati, memperlambat absorbsi

glukosa dari saluran pencernaan, pengurangan kadar glukagon plasma dan

meningkatkan pengikatan insulin pada reseptor insulin (Katzung, 2007).

Metformin mempunyai waktu paruh 1,5-3 jam, tak terikat protein plasma,

tidak di metabolisme dan di ekskresi oleh ginjal sebagai senyawa aktif.

Kerjanya pada glukoneogenesis di hati dan di duga mengganggu ambilan asam

laktat oleh hati (Ediningsih, 2006).

Metformin diabsorbsi dengan lambat dan tidak mengalami metabolisme

dan dibersihkan dari tubuh dengan sekresi tubular dan di ekskresikan lewat urin

dalam bentuk yang tidak berubah. Metformin dikontraindikasikan untuk orang-

orang dengan kondisi yang dapat meningkatkan resiko asidosis laktat

(metabolik), termasuk kelainan ginjal (kadar kreatinin lebih dari 150 µmol/l,

kelainan paru-paru dan hepar. Kegagalan jantung kongestif juga meningkatkan

resiko asidosis laktat dengan metformin (Bristol, 2008; Jones et al., 2003).

Efek samping yang paling sering pada metformin yaitu kelainan pada

gastrointestinal, termasuk diare, mual, muntah dan peningkatan flatus (Bolen et

al., 2007). Potensial yang paling serius dari efek samping penggunaan

metformin adalah asidosis laktat, meskipun begitu ini sangat jarang dan

kebanyakan kasus berkaitan dengan kondisi komorbid (Khurana and Malik,

2009).

18

B. Kerangka Pemikiran

1. Kerangka Konsep

Keterangan : : menyebabkan

: mengandung : menghambat

Gambar 2.4. Kerangka Konsep

Injeksi intraperitoneal streptozotocin

Sekresi insulin ↓

Stres oksidatif ↑

Sitokin proinflamasi

Daun Sendok

Efek hipoglikemik : ascorbic acid, chlorogenic-acid, salicylic-acid

Antioksidan: allantoin, apigenin, ascorbic-acid, aucubin, baicalin, beta-carotene, caffeic-acid, chlorogenic-acid, ferulic-acid, fumaric-acid, geniposidic-acid, gentisic acid, hispidulin, luteolin, manganese, oleanolic-acid, p-coumaric-acid, p-hydroxy-benzoic-acid, riboflavin, salicylic-acid, selenium, syringic-acid, tannin, tyrosol, ursolic-acid dan vanillic acid

Mencit

Protein Kinase C ↑

TGF β, MCP-1, TNF-α, IL-18

Antidiabetik: ascorbic-acid, chlorogenic-acid, choline, chromium, fiber,magnesium, manganese, niacin, sorbitol, ursolic-acid dan zinc

Kerusakan Sel β Pankreas

hiperglikemia

Sintesa matriks ekstraseluler ↑

Produksi kolagen meningkat, penebalan membran basal, hyalinisasi arteriol,

glomerulosklerosis, fibrosis tubulointerstisial

Reaksi protein glikosilat ↑

Rusaknya struktur glomerulus ginjal

Diabetes melitus

19

2. Kerangka Teoritis

Injeksi intraperitoneal streptozotocin (STZ) pada tubuh mencit,

menyebabkan masuknya STZ kedalam sel melalui protein transport glukosa

GLUT 2 oleh karena struktur STZ yang mirip dengan glukosa. Pada akhirnya

STZ merusak DNA (Schnedl et al., 1994; Wang and Gleichmann, 1998). DNA

yang rusak pada akhirnya akan membentuk radikal superoksida yaitu hidrogen

peroksida dan radikal hidroksil sehingga sel β akan mengalami kehancuran

oleh karena nekrosis (Szkudelski, 2001).

Kerusakan sel β dapat menyebabkan kegagalan fungsi sel β dalam

memproduksi dan melepaskan insulin sehingga dapat terjadi defisiensi insulin.

Defisiensi insulin mengurangi efisiensi penggunaan glukosa di perifer oleh

karena fungsi insulin meregulasi glukosa ke dalam sel terganggu. Sehingga

terjadilah DM dan terjadi kondisi hiperglikemia (World Health Organization,

2009; Guyton, 2007).

Hiperglikemia kemudian menginduksi stres oksidatif sehingga terjadi

peningkatan protein kinase-C dan peningkatan reaksi protein glikosilat. Pada

reaksi protein glikosilat merupakan reaksi yang terjadi antara molekul glukosa

dan protein yang pada akhirnya akan membentuk molekul AGEs (advances

glycosylated end products). Molekul protein glikosilat (AGEs) yang terbentuk,

terdapat baik intra maupun ekstraseluler serta akan menganggu fungsi normal

sel. Modifikasi molekul AGEs dalam plasma, akan berikatan dengan reseptor

AGEs pada membaran sel dan mengakibatkan perubahan ekspresi genetik sel

endotel, sel mesangial, dan sel makrofag. Ikatan molekul AGEs dengan sel

20

endotel, menimbulkan stres oksidatif intraseluler (Setiawan dan Suhartono,

2005).

Selanjutnya akibat dari stres oksidatif maka akan memanggil sitokin

proinflamasi seperti transforming growth factor β (TGF β), monocyte

chemoattractant protein-1 (MCP-1), tumor necrosing factor-α (TNF-α),

intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), dan interleukin-18 (IL-18).

Akibat adanya sitokin ini maka menimbulkan proses inflamasi dan juga

peningkatan sintesa matriks ekstraseluler yang pada akhirnya akan

menimbulkan peningkatan produksi kolagen, penebalan membran basal,

hyalinisasi arteriol, glomerulosklerosis dan fibrosis tubulointerstisial

(Hendromartono, 2007). Sehingga secara keseluruhan proses ini menimbulkan

kerusakan pada struktur histologis ginjal terutama glomerulus. Daun Sendok

(Plantago major L.) memiliki kandungan kimia yang mempunyai antidiabetik,

efek hipoglikemik dan antioksidan. Sehingga diharapkan ketiga khasiat

tersebut dapat menurunkan kadar glukosa darah dan memperbaiki kerusakan

ginjal akibat nefropati diabetik.

C. Hipotesis

Ekstrak Daun Sendok (Plantago major L.) mencegah kerusakan glomerulus

ginjal pada mencit yang diinduksi streptozotocin.

21

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Penelitian ini bersifat eksperimental laboratorik dengan post test only control

group design.

B. Lokasi penelitian

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Biokimia dan Laboratorium

Histologi Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta.

C. Subjek Penelitian

Subjek penelitian berupa 32 ekor mencit Balb/C jantan (Mus musculus L.),

dengan berat badan ± 20-30 gram dan berumur 6-8 minggu. Mencit diperoleh dari

UD Wistar, Dadapan, Jl Parangtritis Km 8, Yogyakarta. Bahan makanan mencit

digunakan pakan broiler I (BR I).

D. Teknik Sampling

Pengambilan sampel dilakukan secara purposive random sampling yang

dilanjutkan dengan simple random sampling. Penentuan besar sampel dengan

menggunakan rumus, yaitu:

n1 = n2 = 2

s = d (karena insidensinya belum diketahui)

22

n1 = n2 = 2

= 2 [1,96]2

= ± 8

Keterangan:

n = jumlah kelompok Z = nilai pada distribusi normal standar untuk uji dua sisi pada tingkat

kemaknaan ( = 5%, Z = 1,96) s = simpangan baku pada dua kelompok d = tingkat ketepatan absolut dari beda rerata (Arief, 2004).

Jadi, jumlah keseluruhan sampel yaitu 32 ekor mencit jantan.

E. Variabel Penelitian

1. Variabel bebas : Ekstrak Daun Sendok (Plantago major L.)

2. Variabel terikat : Kerusakan glomerulus dan diameter glomerulus

3. Variabel luar

a. Dapat dikendalikan : Genetik, berat badan, makanan, umur, jenis

kelamin

b. Tidak dapat dikendalikan : Variasi kepekaan mencit terhadap pemberian

suatu zat, stres, hormonal

F. Skala Variabel

1. Pemberian ekstrak Daun Sendok : skala nominal

2. Kerusakan glomerulus : skala numerik

3. Diameter glomerulus : skala numerik

23

G. Definisi Operasional Variabel Penelitian

1. Pemberian ekstrak Daun Sendok (Plantago major L.)

Ekstrak Daun Sendok didapatkan dengan menggunakan metode perkolasi

yaitu dengan cara dikeringkan, dihaluskan, dan diekstraksi dengan

menggunakan cairan penyari ethanol 70%. Daun Sendok yang digunakan

berasal dari Merapi Farma, Jl. Kaliurang KM 20 Pakem, Sleman. Ekstraksi

dilakukan di Laboratorium Pengembangan dan Pengujian Terpadu (LPPT)

Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.

Dosis ekstrak yang digunakan pada penelitian ini adalah 1000 mg/kgBB.

Bila setiap mencit mempunyai berat 30 gram, maka:

Dosis 1 ekor mencit =

Pengenceran ekstrak =

= 200 mg ekstrak dalam 1 ml larutan

Dengan kata lain 1 ml larutan mengandung 200 mg ekstrak. Bila dosis

tiap mencit adalah 30 mg maka volume ekstrak yang diberikan adalah 0,15

ml tiap mencit.

2. Gambaran histologis glomerulus ginjal

Gambaran histologis ginjal diperoleh pada hari ke-14 atau pada akhir

percobaan, dengan mengorbankan mencit dengan cara cervical dislocation,

kemudian diambil ginjalnya dengan melakukan irisan dengan ketebalan 5

mikron, dipilih secara random, untuk homogenitas sampel. Lalu dibuat

preparat histologisnya dengan metode blok parafin dan pengecatan

24

Hematoxylin Eosin (HE). Irisan dilakukan dengan ketebalan irisan 5 mikron,

dipilih secara random, untuk homogenitas sampel. Lalu dilakukan

pengamatan gambaran histologis glomerulus pada tiap preparat dengan

parameter yang diamati yaitu diameter glomerulus dan kerusakan glomerulus

menggunakan mikroskop cahaya dengan optilab yang diproduksi oleh CV.

Micronos Transdata Nusantara. Pada pengamatan digunakan perbesaran

100x.

3. Dosis metformin pada mencit

Dosis metformin untuk manusia dengan berat badan 70 kg adalah 500

mg. Faktor konversi manusia (dengan berat badan ± 70 kg) ke mencit

(dengan berat badan ± 20 gr) adalah 0,0026 (Suhardjono, 1995).

0,0026 x 500 mg = 1,3 mg/ 20 gr BB

Karena pemberian metformin dilakukan secara peroral, maka perlu

dilakukan pelarutan dalam aquades dengan rincian 26 mg metformin

dilarutkan dalam 2 ml aquades. Bila dosis tiap mencit adalah 1,3 mg maka

volume metformin yang diberikan adalah 0,1 ml.

4. Pembuatan mencit model DM induksi streptozotocin

Untuk menjadikan mencit model DM, maka dilakukan induksi dengan

Streptozotocin (STZ). Mencit diadaptasikan selama satu minggu. Dosis STZ

yang digunakan yaitu 65 mg/kgBB yang diberikan dua kali dengan selang

waktu 5 hari. Hanya mencit dengan kadar glukosa darah ≥200 mg/dL yang

digunakan dalam penelitian ini.

25

Pembuatan larutan STZ: 50 ml buffer sitrat 0,02 M + 500 mg STZ

1 ml larutan ≈ 10 mg STZ → 1 mg STZ ≈ 0,1 cc larutan

Dosis STZ : 65 mg/kgBB = 0,065 mg/grBB

Mencit 30 gr → (30 x 0,065) mg/30 grBB

→ 1,95 mg/30 grBB/ → (1,95 x 0,1) cc larutan → 0,195cc larutan

H. Rancangan penelitian

Keterangan : S = jumlah sampel K1 = Kelompok kontrol K2 = Kelompok DM K3 = Kelompok DM+ekstrak Daun Sendok dosis 1.000 mg/kgBB/hari K4 = Kelompok DM+metformin dosis 1,3 mg/20 grBB/hari H1 = Gambaran histologis glomerulus ginjal K1 H2 = Gambaran histologis glomerulus ginjal K2 H3 = Gambaran histologis glomerulus ginjal K3 H4 = Gambaran histologis glomerulus ginjal K4

I. Instrumentasi Penelitian

1. Alat penelitian

a. kandang mencit

b. timbangan elektrik Mettler Toledo

Gambar 3.1. Skema Rancangan Penelitian

Uji one way ANOVA

dilanjutkan dengan Post Hoc Test

K4

K3

K2

K1

S

H1

H2

H3

H4

26

c. spuit injeksi tuberculin/spuit 1 cc

d. sonde

e. pipet ukur

f. gelas ukur 100 cc

g. beaker glass 100 cc

h. GlucoDr Blood Glucose Test Meter

i. mikroskop cahaya Olympus

j. optilab

k. timbangan obat

l. alat-alat pembuatan preparat histologis, antara lain gelas objek, deck glass

dan microtom

2. Bahan penelitian

a. ekstrak ethanol Daun Sendok (Plantago major L.)

b. Streptozotocin

c. hewan uji (32 ekor mencit jantan)

d. makanan standar hewan uji (pakan Broiler I)

e. minuman standar (akuades)

f. chlorethyl spray

g. hematoxylin eosin

27

J. Cara Kerja

1. Sebelum perlakuan

a. Kandang mencit disiapkan. Satu kandang 1 kelompok mencit.

b. Mencit diadaptasikan dengan lingkungan selama 7 hari.

c. Mencit sebanyak 32 ekor dikelompokkan secara acak menjadi 4 kelompok,

masing-masing 8 ekor.

2. Perlakuan

a. Kelompok 1 hanya diberi diet standar dan air minum selama penelitian

berjalan sebagai kontrol negatif.

b. Kelompok 2 diberi diet standar dan diinduksi STZ.

c. Kelompok 3 diberi diet standar, diinduksi STZ dan diberikan ekstrak Daun

Sendok (Plantago major L.) dengan dosis 1000 mg/kgBB.

d. Kelompok 4 diberi diet standar, diinduksi STZ dan OHO metformin.

3. Setelah perlakuan

Mencit dikorbankan dengan cara cervical dislocation, kemudian diambil

ginjalnya. Lalu dibuat preparat histologisnya dengan metode blok parafin.

Langkah-langkah pembuatan preparat antara lain :

a. Fiksasi yang dilakukan antara lain dengan cara Bouin yang bertujuan untuk

mencegah otolisis oleh enzim dan bakteri dan melindungi bentuk fisik.

b. Setelah itu dilanjutkan dengan proses embedding yang bertujuan untuk

memperkeras jaringan sehingga dapat dipotong tipis. Prosedur dalam

embedding antara lain mengeluarkan air jaringan dengan alkohol bertingkat

28

70-100 % (dehidrasi), penjernihan dengan menggunakan pelarut lemak

seperti benzene atau xilen.

c. Pembuatan blok parafin dengan memasukan jaringan kedalam parafin cair

lalu diinkubator 58-60oC.

d. Selanjutnya adalah proses pemotongan dengan mikrotom dengan ketebalan

irisan 5 mikron.

e. Pewarnaan dengan Hematoxilyn Eosin (HE).

f. Lalu dilanjutkan dengan proses mounting yang dilakukan dengan perekat

dan penutup (deck glass) yang dilekatkan pada irisan jaringan yang telah

diwarnai pada objek glass.

Dari setiap mencit dibuat 3 preparat kemudian diambil 1 preparat lalu

dihitung rata-rata glomerulus, jumlah glomerulus dan kerusakan glomerulus

tiap preparat. Preparat diamati dengan menggunakan mikroskop cahaya dan

optilab dengan perbesaran 100x.

29

K. Alur penelitian

Gambar 3.2. Alur Penelitian

Analisis statistik

Mencit jantan (Mus musculus L.) dengan berat badan + 20 gram,

berumur 6-8 minggu.

Streptozotocin dosis 65 mg/kgBB

2 hari

Kadar glukosa darah ≥ 200 mg/dl < 200 mg/dl excluded

Kelompok DM (8 ekor)

Ekstrak Daun Sendok Dosis 1.000 mg/kgBB/hari (8 ekor)

Metformin Dosis 1,3 mg/20grBB (8 ekor)

Kelompok kontrol (8 ekor)

Gambaran histologis ginjal

30

L. Analisis Data

Pada penelitian ini menggunakan statistik parametrik dengan syarat variabel

diambil secara random yang pada penelitian ini menggunakan purposive random

sampling, data terdistribusi normal dan skala pengukuran numerik (skala interval

atau rasio) (Bhisma, 2006).

Jenis uji statistik parametrik yang digunakan adalah uji ANOVA karena pada

penelitian menggunakan lebih dari dua kelompok yang berguna untuk menguji

kemampuan generalisasi sehingga data sampel dianggap mewakili populasi.

Syarat untuk uji ANOVA yaitu data dipilih secara acak (random), berdistribusi

normal dan variannya homogen. Kemudian dilanjutkan dengan Post Hoc Test

Least Significant Difference (LSD) bila hipotesis nol (H0) ditolak dan untuk

mengatahui variabel mana yang mempunyai perbedaan secara signifikan (Lababa,

2004).

Jika tidak memenuhi syarat untuk uji ANOVA, maka dilakukan transformasi

data. Apabila tetap tidak memenuhi syarat, maka digunakan metode statistik

nonparametrik yaitu uji Kruskal Wallis. Uji Kruskal Wallis harus memenuhi

asumsi berikut ini:

1. Sampel ditarik dari populasi secara acak

2. Kasus masing-masing kelompok independen

3. Skala pengukurannya biasanya ordinal (Ariyoso, 2009a).

31

Kemudian dilanjutkan dengan uji Mann-Whitney. Asumsi yang berlaku dalam

uji Mann-Whitney adalah:

1. Sampel berasal dari populasi secara acak

2. Pada uji Mann-Whitney sampel bersifat independen

3. Skala pengukuran yang digunakan adalah ordinal (Ariyoso, 2009b).

Analisa statistik pada penelitian ini menggunakan program SPSS for Window

Release 17.0 dan p < 0,05 dipilih sebagai tingkat minimal signifikansinya.

32