EFEK EKSTRAK DAUN INSULIN (Smallanthus sonchifolius...
66
EFEK EKSTRAK DAUN INSULIN (Smallanthus sonchifolius) TERHADAP APOPTOSIS JANTUNG TIKUS DIABETES YANG DIUKUR DENGAN METODE TUNEL (TREVIGEN ® ): STUDI AWAL Laporan penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA KEDOKTERAN OLEH : Hazrina Julia NIM : 1113103000048 PROGRAM STUDI KEDOKTERAN DAN PROFESI DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 1437 H/2016 M
Transcript of EFEK EKSTRAK DAUN INSULIN (Smallanthus sonchifolius...
EFEK EKSTRAK DAUN INSULIN (Smallanthus
sonchifolius) TERHADAP APOPTOSIS JANTUNG
TIKUS DIABETES YANG DIUKUR DENGAN
METODE TUNEL (TREVIGEN®): STUDI AWAL
Laporan penelitian ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA KEDOKTERAN
OLEH :
Hazrina Julia
NIM : 1113103000048
PROGRAM STUDI KEDOKTERAN DAN PROFESI DOKTER
FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
1437 H/2016 M
ii
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Dengan ini saya menyatakan bahwa:
1. Laporan penelitian ini merupakan hasil karya asli saya yang diajukan
untuk memenuhi salah satu persyaratan memperoleh gelar strata 1 di UIN
Syarif Hidayatullah Jakarta.
2. Semua sumber yang saya gunakan dalam penulisan ini telah saya
cantumkan sesuai dengan ketentuan yang berlaku di UIN Syarif
Hidayatullah Jakarta.
3. Jika dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya asli saya atau
merupakan hasil jiplakan dari karya orang lain, maka saya bersedia
menerima sanksi yang berlaku di UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
Ciputat, 28 September 2016
Hazrina Julia
Materai
6000
iii
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING
EFEK EKSTRAK DAUN INSULIN (Smallanthus sonchifolius) TERHADAP
APOPTOSIS JANTUNG TIKUS DIABETES YANG DIUKUR DENGAN
METODE TUNEL (TREVIGEN®): STUDI AWAL
Laporan Penelitian
Diajukan kepada Program Studi Kedokteran dan Profesi Dokter,
Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan untuk Memenuhi Persyaratan
Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran (S.Ked)
Oleh
Hazrina Julia
NIM: 1113103000048
Pembimbing I Pembimbing II
dr. Flori Ratna Sari, Ph.D dr. Hari Hendarto, Sp.PD, Ph.D, FINASIM
NIP. 19770727 200604 2 001 NIP.19651123 200312 1 003
PROGRAM STUDI KEDOKTERAN DAN PROFESI DOKTER
FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2016 M/1437 H
iv
DEWAN PENGUJI
Ketua Sidang
dr. Flori Ratna Sari, Ph.D
NIP. 19770727 200604 2 001
NIP. 19770727 200604 2 001
Pembimbing II
dr. Hari Hendarto, Sp.PD, Ph.D, FINASIM
NIP. 19651123 200312 1 003
Pembimbing I
dr. Flori Ratna Sari, Ph.D
NIP. 19770727 200604 2 001
Penguji I
Rr. Ayu Fitri Hapsari, M. Biomed
NIP. 19850315 201101 2 010
Penguji II
dr. Nurmila Sari, M. Kes
NIP. 19850315 201101 2 010
PIMPINAN FAKULTAS
LEMBAR PENGESAHAN
Laporan Penelitian berjudul EFEK EKSTRAK DAUN INSULIN (Smallanthus
sonchifolius) TERHADAP APOPTOSIS JANTUNG TIKUS DIABETES
YANG DIUKUR DENGAN METODE TUNEL (TREVIGEN®): STUDI
AWAL yang diajukan oleh Hazrina Julia (NIM 1113103000048), telah diujikan
dalam sidang di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan pada tanggal 28
September 2016. Laporan penelitian ini telah diperbaiki sesuai dengan masukan
dan saran penguji, serta telah diterima sebagai salah satu syarat memperoleh gelar
Sarjana Kedokteran (S.Ked.) pada Program Studi Kedokteran dan Profesi Dokter.
Ciputat, 28 September 2016
Dekan FKIK UIN
Prof. Dr. H. Arif Sumantri, M. Kes
NIP. 19650808 198803 1 002
Kaprodi PSKPD
dr. Achmad Zaki, M. Epid, Sp.OT
NIP. 19780507 200501 1 005
v
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum wr. wb.
Segala puji bagi Allah, Tuhan semesta alam. Shalawat dan salam
senantiasa tercurah untuk pemuka para nabi dan imam para rasul, Muhammad
S.A.W., keluarga dan para sahabatnya, serta untuk para pengikutnya hingga akhir
zaman.
Atas rahmat dan hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan penelitian
dengan judul “Efek Ekstrak Daun Insulin (Smallanthus sonchifolius)
Terhadap Apoptosis Jantung Tikus Diabetes yang Diukur dengan Metode
TUNEL (Trevigen®): Studi Awal”. Begitu banyak penghargaan dan rasa terima
kasih yang ingin penulis ungkapkan, kepada :
1. Allah SWT, atas limpahan anugerah-Nya, penulis dapat melewati ujian demi
ujian menyelesaikan penelitian ini.
2. Kedua orang tua saya, Ir. Hamdani, Sp., dan Deliana, ST., kakak saya Helda
Pratiwi, ST., dan kedua adik saya, Muharrir dan Muhammad Ridha yang
selalu setia memberikan semangat, dukungan, doa, dan bimbingan dalam
menjalani setiap langkah kehidupan untuk menjadi pribadi yang selalu
bersyukur serta tangguh dalam menghadapi setiap nikmat yang diberikan
Sang Pemilik Kehidupan.
3. Prof. Dr. H. Arif Sumantri, M. Kes selaku Dekan FKIK UIN Syarif
Hidayatullah Jakarta yang selalu membimbing dan memberikan kesempatan
kepada saya untuk menempuh pendidikan di Program Studi Kedokteran dan
Profesi Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
4. dr. Achmad Zaki, M.Epid, SpOT selaku Ketua Program Studi Kedokteran
dan Profesi Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, serta seluruh
dosen di prodi ini yang selalu membimbing serta memberikan ilmu kepada
saya selama menjalani masa pendidikan di Program Studi Kedokteran dan
Profesi Dokter FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
5. dr. Flori Ratna Sari, Ph.D dan dr. Hari Hendarto, Sp.PD, Ph.D, FINASIM.
selaku dosen pembimbing penelitian saya, yang selalu mengarahkan,
membimbing, memberi saran, dan motivasi dalam penyelesaian penelitian ini.
vi
6. dr. Flori Ratna Sari, Ph.D selaku penanggung jawab (PJ) modul riset PSKPD
2013, Drg. Laifa Annisa Hendarmin, Ph.D selaku PJ laboratorium Riset, Ibu
Nurlaely Mida R. S.Si., M. Biomed, DMS selaku PJ laboratotium Animal
house, Rr. Ayu Fitri Hapsari, M. Biomed selaku PJ laboraturium histologi,
Dr. Endah Wulandari, M. Biomed selaku PJ laboratorium Biokimia, dr. Nurul
Hiedayati, Ph.D selaku PJ Laboratorim Farmakologi yang telah memberikan
izin atas penggunaan laboratorium pada penelitian ini.
7. Dosen pembimbing akademik, Ibu Nurlaely Mida R. S.Si., M. Biomed, DMS
yang telah menjadi dosen pembimbing akademik yang baik dalam
memberikan masukan, motivasi, dan saran mengenai perkuliahan.
8. Mbak Ayi selaku laboran Biokimia, Mbak Din selaku laboran Histologi,
Mbak Suryani selaku laboran Biologi, dan Mbak Lilis selaku laboran Riset
yang telah membantu kami dalam penggunaan laboratorium.
9. Rekan-rekan seperjuangan, Faraz Raihan, Ahmad Fahmi Zamzami, Salsabila
Firdausi, Haidarrotul Milla, dan Fahmi Fahrur Rozi. Terima kasih untuk
semangat dan diskusi dengan kalian semua.
10. Seluruh mahasiswa PSKPD 2013, terima kasih atas semangat, motivasi, dan
kisah klasik untuk masa depan.
11. Amwal Festra Nariza, terima kasih atas bantuan, motivasi, dan keceriaan
yang telah diberikan.
12. Annisa Mardhiyah, Syabila Fanya, Isna Akmalia, dan teman-teman kos RDC.
Terima kasih atas doa, semangat, motivasi, keceriaan, dan canda tawa yang
diberikan.
13. Dan semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.
Terima kasih atas doa dan dukungannya. Semoga amal baik mendapatkan
balasan yang berlimpah di sisi Allah SWT. Amin.
Ciputat, 28 September 2016
Penulis
vii
ABSTRAK
Hazrina Julia. Program Studi Kedokteran dan Pendidikan Dokter. Efek
Ekstrak Daun Insulin (Smallanthus Sonchifolius) terhadap Apoptosis
Jantung Tikus Diabetes yang Diukur dengan Metode TUNEL (Trevigen®):
Studi Awal. 2016.
Diabetes mellitus (DM) merupakan suatu penyakit metabolik yang
ditandai dengan peningkatan kadar glukosa darah dan gangguan metabolisme dari
karbohidrat, lemak, dan protein akibat adanya defisiensi atau resistensi insulin.
DM dapat menyebabkan komplikasi termasuk diantaranya kardiomiopati diabetik.
Selain menggunakan obat anti diabetik, berbagai pengobatan herbal juga
bermanfaat untuk mengobati DM. Salah satunya adalah daun insulin (Smallanthus
sonchifolius). Daun insulin ini mengandung senyawa fenol yang dapat melawan
ion superoksida yang diketahui sebagai salah satu penyebab apoptosis sel.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek pemberian ekstrak daun insulin
100 mg/kgBB selama 28 hari terhadap apoptosis jantung tikus diabetes yang
diinduksi streptozotosin. Penelitian ini menunjukkan bahwa terdapat perbedaan
bermakna apoptosis jantung yang diberi ekstrak daun insulin dengan
menggunakan pewarnaan TUNEL Trevigen® dibandingkan dengan kelompok
kontrol (p < 0,05). Pada hewan coba yang telah diinduksi STZ terdapat perbedaan
yang bermakna pada apoptosis jantung tikus yang diberi ekstrak daun insulin
dengan dosis 100 mg/kgBB selama 28 hari.
Kata kunci: Daun insulin, Smallanthus sonchifolius, Diabetes mellitus, Apoptosis
Jantung, tikus.
ABSTRACT
Hazrina Julia. Medical Profession and Education Study Program. Effect of
Insulin Leaf Extract (Smallanthus sonchifolius) on Apoptotic of Diabetes
Rats’s Cardiac Measured by TUNEL (Trevigen®) : A Premilinary Study.
2016.
Diabetes mellitus (DM) is a metabolic disease characterized by elevating
levels of blood glucose and impairing metabolism of carbohydrates, proteins, and
fats that are associated with a deficiency or insulin resistance. DM can cause
complications including diabetic cardiomyopathy. In addition, the use of
antidiabetic, various herbal treatments are also useful for treating DM. One of
them is insulin leaf (Smallanthus sonchifolius). This insulin leaf has phenolic
compound that can works against superoxide ion known as one of the causes cell
apoptotic. This study aims to determine the effects of insulin leaf extract 100
mgs/body weight for 28 days in cardiac apoptotic in STZ induced diabetic rats.
The study shows that there are significant differences in cardiac apoptotic in the
given leaf extract insulin using staining TUNEL Trevigen® compared with the
control group (p<0,05). In experimental animals that had been induced by STZ,
there are significant differences in cardiac apoptotic on rats which were given
100mgs/body weight of insulin leaf extract for 28 days.
Key words: Insulin leaf, Smallanthus sonchifolius, Diabetes mellitus, Cardiac
Apoptototic, rats.
viii
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL .......................................................................................... i
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ...................................... ii
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................. iii
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iv
KATA PENGANTAR .................................................................................... v
ABSTRAK ...................................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi
DAFTAR GRAFIK ........................................................................................ xii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xiii
DAFTAR SINGKATAN ................................................................................ xiv
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 3
1.3 Tujuan Penelitian. .............................................................................. 3
1.3.1 Tujuan Umum ........................................................................ 3
1.3.2 Tujuan Khusus ....................................................................... 3
1.4 Manfaat Penelitian ............................................................................. 3
1.4.1 Bagi Peneliti ........................................................................... 3
1.4.2 Bagi Institusi .......................................................................... 3
1.4.3 Bagi Masyarakat..................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 5
2.1 Landasan Teori................................................................................... 5
2.1.1 Definisi DM ........................................................................... 5
2.1.2 Epidemiologi DM .................................................................. 5
2.1.3 Manifestasi DM ...................................................................... 5
2.1.4 Klasifikasi dan Insidensi DM ................................................. 6
2.1.5 Fisiologi Sekresi Insulin ......................................................... 8
2.1.6 Patofisiologi DM .................................................................... 12
2.1.7 Komplikasi DM ...................................................................... 12
2.1.8 Apoptosis Jantung pada DM .................................................. 14
2.1.9 Diagnosis DM ........................................................................ 17
2.1.10 Tatalaksana DM ..................................................................... 18
2.1.11 Streptozotosin(STZ) ............................................................... 21
2.1.12 Daun Insulin(Smallanthus sonchifolius) ................................ 23
2.2 Kerangka Teori .................................................................................. 26
2.3 Kerangka Konsep ............................................................................... 27
2.4 Definisi Operasional .......................................................................... 28
BAB III METODE PENELITIAN ............................................................. 29
3.1 Desain Penelitian ............................................................................. 29
ix
3.2 Waktu dan Tempat Penelitian ......................................................... 29
3.3 Populasi dan Sampel Penelitian ....................................................... 29
3.3.1 Kriteria Inklusi ..................................................................... 30
3.3.2 Kriteria Eksklusi .................................................................. 30
3.4 Cara Kerja Penelitian ....................................................................... 31
3.4.1 Alat dan Bahan Penelitian ................................................... 31
3.4.2 Adaptasi Hewan Sampel ...................................................... 31
3.4.3 Induksi STZ ......................................................................... 31
3.4.4 Pemberian Ekstrak Daun Insulin ......................................... 31
3.4.5 Tahap Pemrosesan Jaringan ................................................. 32
3.4.5.1 Deparafinisasi ........................................................ 32
3.4.5.2 Proses Enzimatik ................................................... 32
3.4.5.3 Proses Inaktivasi Endogen Peroksidase ................. 33
3.4.5.4 Proses Labelling .................................................... 33
3.4.5.5 Proses Reaksi Antibodi .......................................... 33
3.4.5.6 Proses Pengembangan Warna ................................ 33
3.4.5.7 Proses Counterstaining .......................................... 34
3.4.5.8 Proses Dehidrasi Preparat ...................................... 34
3.4.5.9 Fiksasi Preparat...................................................... 34
3.4.6 Pengamatan Mikroskopik .................................................... 34
3.5 Alur Penelitian ................................................................................. 35
3.6 Pengolahan Data .............................................................................. 36
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 37
4.1 Hasil dan Pembahasan ...................................................................... 37
4.2 Keterbatasan Penelitian ...................................................................... 41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 42
5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 42
5.2 Saran .................................................................................................. 42
BAB VI KERJASAMA PENELITIAN ........................................................ 43
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 44
LAMPIRAN .................................................................................................... 47
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi Etiologi DM ................................................................... 6
Tabel 2.2 Jenis-jenis Sel Utama dan Hormon Pulau Pankreas ........................ 9
Tabel 2.3 Kriteria Diagnosis DM ..................................................................... 18
Tabel 2.4 Kadar Tes Laboratorium Darah untuk Diagosis DM dan Pre-DM .. 19
Tabel 2.5 Terapi Farmakologis DM ................................................................. 21
Tabel 4.1 Hasil analisis Uji Oneway Annova ................................................... 38
Tabel 4.2 Hasil analisis Uji Post-hoc LSD ....................................................... 39
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sel-sel Pulau Langerhans Pankreas .............................................. 8
Gambar 2.2 Sekresi Insulin .............................................................................. 10
Gambar 2.3 Komplikasi Utama DM ................................................................ 13
Gambar 2.4 Mekanisme Stress Oksidatif Menginduksi Apoptosis Sel ........... 16
Gambar 2.5 Struktur Kimia STZ ...................................................................... 22
Gambar 2.5 Tanaman Daun Insulin (Smallanthus sonchifolius) ..................... 22
Gambar 4.1 Hasil pewarnaan TUNEL perbesaran 20x ............................................. 40
Gambar 7.1 Hasil Determinasi Tanaman ......................................................... 47
Gamber 7.2 Surat Keterangan Tikus Sehat ...................................................... 48
Gambar 7.3 Persiapan Preparat ........................................................................ 49
Gambar 7.4 Proses Inkubasi ............................................................................ 49
Gambar 7.5 Proses Homogen PBS................................................................... 49
Gambar 7.6 Proses Deparafinisasi ................................................................... 49
Gambar 7.7 Proses Pengeringan Preparat ........................................................ 50
Gambar 7.8 Proses Pemberian kit TUNEL TREVIGEN ................................. 50
Gambar 7.9 Proses Covering............................................................................ 50
Gambar 7.10 Proses Penataan Preparat ............................................................ 50
Gambar 7.11 Proses Fiksasi Preparat ............................................................... 50
Gambar 7.12 Proses Sterilisasi Alat ................................................................. 50
xii
DAFTAR GRAFIK Grafik 4.1 Rata-rata Persentase Jumlah Apoptosis Sel Jantung pada Semua
Kelompok Penelitian ....................................................................... 37
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil Determinasi/ Identifikasi Bahan Uji. .................................. 47
Lampiran 2. Surat Keterangan Tikus Sehat ..................................................... 48
Lampiran 3. Gambar Proses Penelitian ............................................................ 49
Lampiran 4. Riwayat Penulis ........................................................................... 51
xiv
DAFTAR SINGKATAN
ADA : American Diabetes Association
AGEs : Advanced Glycation End Products
D : Diabetes
DAG : Diasilgliserol
DCM : Diabetic Cardiomyopathy
Depkes : Departemen Kesehatan
DM : Diabetes Melitus
DNA : Deoxybonucleic Acid
DW : Deionized Water
FKUI : Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia
FOS : Fruktooligosakarida
GDM : Gestational Diabetes Mellitus
GDPT : Glukosa Darah Puasa Terganggu
GDS : Gula Darah Sewaktu
GLP : Glucagon Like Peptide
GLUT : Glucosa Transporter
HPLC : High-perfomance Liquid Chromatography
IDDM : Insulin-dependent Diabetes Melitus
IDF : Internasional Diabetes Federation
IGF : Insulin-like Growth Factor
IPB : Institute Pertanian Bogor
IRS : Insulin Reseptor Substrate
Kemenkes : Kementrian Kesehatan
kgBB : kilogram Berat Badan
LSD : Least Significant Differences Procedure
mg/dL : miligram per desiliter
mg/kgBB : miligram per kilogram Berat Badan
mL : mili Liter
N : Normal
NGSP : National Glycohaemoglobin Standarization Program
xv
NIDDM : Noninsulin-dependent Diabetes Melitus
n : Sampel
NO : Nitrit Oxide
OHO : Obat Antihiperglikemik Oral
PARP : Poly-ADP Ribose Polimerase
PBS : Phosphate Buffered Saline
PERKENI : Perkumpulan Endokrinologi Indonesia
PKC : Protein Kinase C
PSKPD : Program Studi Kedokteran dan Profesi Dokter
RISKESDAS : Riset Kesehatan Dasar
ROS : Reactive Oxygen Species
SD : Standar Deviasi
STZ : Streptozotosin
Ss : Smallanthus sonchifolius
TGF : Transforming Growth Factor
TGT : Toleransi Glukosa Terganggu
TNF : Tumor Necrosis Factor
TTGO : Tes Toleransi Glukosa Oral
TUNEL : TdT-mediated dUTP-biotin Nick end Labeling
WHO : World Health Organization
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Diabetes Mellitus (DM) merupakan suatu penyakit metabolik dengan
berbagai macam etiologi yang ditandai dengan tingginya kadar gula darah,
gangguan metabolisme karbohidrat, lipid, dan protein akibat adanya
kerusakan fungsi insulin. Kerusakan fungsi insulin disebabkan adanya
gangguan produksi insulin yang dihasilkan oleh sel beta pankreas, sehingga
dapat meningkatkan konsentrasi glukosa dalam darah (hiperglikemia).1
Penderita DM terus meningkat setiap tahunnya di seluruh dunia.
International Diabetes Federation (IDF) memperkirakan adanya kenaikan
jumlah penderita DM di Indonesia dari 9,1 juta jiwa pada tahun 2014 menjadi
14,1 juta jiwa pada tahun 2035.2 World Health Organization (WHO) juga
memperkirakan jumlah penderita DM di Indonesia akan terus meningkat dari
8,4 juta jiwa di tahun 2000 menjadi 21,3 juta jiwa di tahun 2030.3 Saat ini
Indonesia menempati posisi ke tujuh di dunia dengan jumlah angka kejadian
8,5 juta penduduk.4
Berdasarkan hasil penelitian dari Badan Pusat Statistik (BPS)
Indonesia tahun 2003 prevalensi penduduk dengan usia di atas 20 tahun
sebanyak 133 juta jiwa mengalami DM. BPS juga memperkirakan juga pada
tahun 2030 sebanyak 194 juta penduduk yang berusia di atas 20 tahun yang
mengalami DM.5 Menurut hasil dari penelitian Riset Kesehatan Dasar
(Riskesdas) pada tahun 2013 pada penduduk dengan usia ≥ 15 tahun
sebanyak 36,6% atau sepertiga dari jumlah penduduk mengalami gula darah
puasa terganggu dan 29,2% dari jumlah penduduk mengalami tes toleransi
glukosa dimana bila tidak ditindaklanjuti akan berkembang menjadi DM.6
Terdapat dua tipe utama DM, yaitu DM tipe 1 atau yang juga disebut
DM bergantung-insulin (IDDM), disebabkan kurangnya sekresi insulin, dan
DM tipe 2 atau disebut juga DM tidak bergantung insulin (NIDDM), yang
awalnya disebabkan oleh penurunan sensitivitas jaringan target terhadap efek
2
metabolik insulin. Sebanyak 90% penderita diabetes mengalami DM tipe 2.
Meskipun semua tipe dapat muncul pada semua usia, namun DM tipe 1
cenderung lebih sering terkena pada anak–anak, sedangkan tipe 2 umumnya
muncul pada masa dewasa.1,7
Gejala klinis DM timbul secara perlahan-lahan. Kebanyakan penderita
DM tidak menyadari perubahan yang terjadi, seperti polifagia, polidipsi, dan
poliuri, atau sering disebut dengan Trias Sindrom Diabetes. Gejala kronis
DM yang sering muncul adalah lemah badan, kesemutan, kaku otot, dan
gangguan penglihatan.8
DM dapat mengenai seluruh organ tubuh dan menimbulkan berbagai
macam keluhan.9 Komplikasi yang dapat terjadi pada penderita DM meliputi
komplikasi mikrovaskular (retinopati, nefropati, neuropati) hingga komplikasi
makrovaskular (penyakit jantung koroner, stroke, trombus/gangren, dan
penyakit cerebrovaskular). Salah satu komplikasi jangka panjang DM adalah
kardiomiopati. Kardiomiopati merupakan sekumpulan kelainan pada jantung
dengan kelainan utama terbatas pada miokardium. WHO juga memperkirakan
bahwa 50% penderita diabetes meninggal akibat komplikasi penyakit
jantung.10
Beberapa tanaman herbal dapat digunakan untuk menurunkan kadar
glukosa darah. Asia terdapat sebanyak 56% tanaman herbal antidiabetik.
Salah satu tanaman herbal tersebut adalah Smallanthus sonchifolius atau yang
lebih sering dikenal sebagai tanaman yacon atau daun insulin. Daun insulin
merupakan tumbuhan obat dari family Asteraceae. Senyawa fenol yang
terdapat pada daun insulin tersebut memiliki efek probiotik dan
antihiperglikemik. Pada penelitian Aybar et. al. (2001) menunjukkan bahwa
daun insulin memiliki efek menurunkan kadar gula darah dan juga
meningkatkan konsentrasi insulin plasma pada tikus diabetes.11
Berdasarkan latar belakang di atas, maka peneliti ingin mengetahui
efek ekstrak daun insulin terhadap apoptosis sel pada organ jantung tikus
diabetes yang diinduksi streptozotosin selama 28 hari dengan dosis 100
mg/kgBB.
3
1.2 Rumusan Masalah
Apakah ekstrak daun insulin Smallanthus sonchifolius dengan dosis 100
mg/kgBB dapat menurunkan apoptosis jantung tikus diabetes?
1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1. Tujuan Umum
Untuk mengetahui efek pemberian ekstrak daun insulin (Smallanthus
sonchifolius) terhadap apoptosis jantung pada tikus diabetes.
1.3.2. Tujuan Khusus
Untuk mengetahui efek pemberian ekstrak daun insulin (Smallanthus
sonchifolius) dengan dosis 100 mg/kgBB yang diberikan secara oral selama 28
hari terhadap apoptosis jantung pada tikus diabetes yang diukur dengan metode
TUNEL trevigen®.
1.4 Manfaat Penelitian
1.4.1. Bagi Peneliti
1. Mendapatkan pengalaman dalam bidang penelitian desain
eksperimental.
2. Menambah pengetahuan mengenai tanaman herbal yang mempunyai
efek hipoglikemik.
3. Menambah pengetahuan mengenai tanaman herbal yang memiliki efek
penurunan apoptosis pada sel jantung.
4. Sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Kedokteran
pada Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri
Syarif Hidayatullah Jakarta.
1.4.2. Bagi Institusi
Dapat menambah referensi penelitian di Fakultas Kedokteran dan Ilmu
Kesehatan UIN Syarif Hidaytullah Jakarta sehingga dapat digunakan sebagai
bahan penelitian selanjutnya.
4
1.4.3. Bagi Masyarakat
Memberikan informasi baru kepada masyarakat terutama pasien DM
mengenai terapi alternatif untuk mengatasi DM dan komplikasi terutama pada
organ jantung dengan menggunakan tanaman herbal.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Landasan Teori
2.1.1 Diabetes Mellitus
Diabetes Mellitus (DM) adalah suatu penyakit heterogen yang
didefinisikan berdasarkan adanya hiperglikemia. Hiperglikemia pada semua kasus
disebabkan oleh defisiensi fungsional kerja insulin. Defisiensi efek insulin dapat
disebabkan oleh penurunan sekresi insulin oleh sel β pankreas, penurunan respon
terhadap insulin oleh jaringan sasaran (resistensi insulin), atau peningkatan
hormon counterregulatory yang melawan efek insulin.12
2.1.2 Epidemiologi DM
Penderita DM terus meningkat setiap tahunnya di seluruh dunia.
International Diabetes Federation (IDF) memperhitungkan pada tahun 2013
penderita DM di dunia mencapai 382 juta jiwa dengan 46% di antaranya tidak
terdiagnosis, sedangkan pembaharuan perhitungan pada tahun 2014 penderita DM
di dunia meningkat menjadi 387 juta jiwa dengan 46,3% tidak terdiagnosis.
Indonesia menempati posisi ke tujuh di dunia. Jumlah penderita DM di Indonesia
meningkat dari 9,1 juta jiwa pada tahun 2014 menjadi 14,1 juta jiwa pada tahun
2035.2 World Health Organization (WHO) juga memperkirakan jumlah penderita
DM di Indonesia akan terus meningkat dari 8,4 juta jiwa di tahun 2000 menjadi
21,3 juta jiwa di tahun 2030.3 Sebanyak 75% penderita diabetes meninggal akibat
penyakit vaskular. Komplikasi utama adalah serangan jantung, gagal ginjal,
stroke, dan gangren.14
2.1.3 Manifestasi Klinis
Manifestasi klinik DM Tipe 2 berhubungan dengan defisiensi insulin.
Akibat dari defisiensi ini pasien tidak dapat mempertahankan kadar glukosa
plasma puasa yang normal atau toleransi glukosa setelah makan karbohidrat. Jika
hiperglikemianya berat dan melebihi ambang ginjal untuk zat ini, maka timbul
6
tanda dan gejala glikosuria yang akan mengakibatkan diuresis osmotik. Diuresis
osmotik ini akan meningkatkan pengeluaran urine (poliuri). Besarnya cairan yang
keluar membuat tubuh melakukan kompensasi melalui rasa haus yang berlebihan
yang akan menyebabkan banyak minum (polidipsi). Defisiensi insulin juga akan
mengganggu metabolisme protein dan lemak yang berakibat pada penurunan berat
badan. Rasa lapar yang semakin meningkat (polifagia) akan timbul akibat
menurunnya simpanan kalori.14
2.1.4 Klasifikasi dan Insidensi DM
Secara tradisional, diabetes diklasifikasikan menjadi dua kategori utama,
yaitu kategori primer dengan bentuk tersering berasal dari defek pada produksi
dan/atau kerja insulin. Kategori sekunder yang timbul akibat semua penyakit yang
menyebabkan kerusakan luas pulau pankreas, seperti pankreatitis, tumor, obat
tertentu, kelebihan zat besi (hemokromatosis), pengangkatan substansi pankreas
secara bedah, atau endokrinopati didapat berupa antagonisasi kerja insulin.13
Klasifikasi DM yang dianjurkan oleh PERKENI sesuai dengan klasifikasi
American Diabetes Association (ADA). Klasifikasi DM berdasarkan etiologi DM
yaitu:5
Tabel 2.1 Klasifikasi Etiologi DM
Tipe Etiologi
DM Tipe 1 Destruksi sel beta, umumnya menjurus ke defisiensi
insulin absolut
Autoimun
Idiopatik
DM Tipe 2 Bervariasi, mulai dari yang dominan resistensi insulin
disertai defisiensi insulin relatif sampai yang dominan
defek sekresi insulin disertai resistensi insulin
Tipe spesifik lain Defek genetik fungsi sel beta
Defek genetik kerja insulin
Penyakit eksokrin pankreas
Endokrinopati
7
Sumber : PERKENI, 2015
DM tipe 1 (insulin-dependent atau juvenile-onset) lebih sering timbul pada
etnik keturunan Afrika-Amerika dan Asia. Sekitar 10-20% dari semua kasus
diabetes ditandai oleh tidak adanya sekresi insulin. DM tipe 1 dapat dibagi dalam
dua diagnosis: (a) autoimun, akibat disfungsi autoimun dengan kerusakan sel-sel β
pankreas; dan (b) idiopatik, tanpa bukti adanya autoimun dan tidak diketahui
sumbernya.14,15
DM tipe 2 (tidak tergantung-insulin, non-insulin-dependent atau maturity-
onset), sekresi insulin mungkin normal atau bahkan meningkat, tetapi sel-sel
sasaran insulin kurang peka terhadap hormon ini dibandingkan dengan normal.
Sebanyak 650.000 kasus baru DM tipe 2 terjadi setiap tahunnya. Obesitas sering
dikaitkan dengan penyakit ini. 14,15
DM gestasional (GDM) adalah intoleransi glukosa yang onsetnya atau
pertama kali dikenali selama kehamilan dan mempengaruhi 4% dari semua
kehamilan. Faktor risiko terjadinya GDM adalah usia tua, etnik, obesitas,
multiparitas, riwayat keluarga, dan riwayat GDM terdahulu.14
Karena obat atau zat kimia
Infeksi
Sebab imunologi yang jarang
Sindrom genetik lain yang berkaitan dengan DM
DM Gestasional
8
2.1.5 Fisiologi Insulin
Secara anatomis, pankreas berada di rongga abdomen retroperitoneal tepat
berada di kurvaktura duodenum.7 Pada orang dewasa, rata-rata panjangnya 15cm
dan beratnya 60gr. Pankreas dibagi atas 3 bagian, yaitu kepala (caput), badan
(corpus), dan ekor (cauda).16 Pankreas adalah suatu organ yang terdiri dari
jaringan eksokrin dan endokrin. Bagian eksokrin mengeluarkan larutan basa encer
alkalis dan enzim-enzim pencernaan melalui duktus pankreatikus ke dalam lumen
saluran pencernaan. Di antara sel-sel eksokrin pankreas tersebar kelompok-
kelompok, atau “pulau-pulau” sel endokrin yang dikenal juga dengan pulau-pulau
Langerhans (Islet of Langerhans).7
Gambar 2.1. Sel – sel Pulau Langerhans Pankreas
Sumber: Guyton (2015)
Sel-sel dalam pulau Langerhans dapat dibagi menjadi beberapa jenis
bergantung pada sifat pewarnaan, morfologi, dan kandungan hormon. Pada
manusia paling sedikit terdapat empat jenis sel, yaitu: sel α (alfa) yang
menyekresikan glukagon, sel β (beta) yang menyekresikan insulin, dan sel δ
(delta) yang menyekresikan somatostatin, dan sel F yang menyekresikan
polipeptida pankreas. Sel β (beta) merupakan sel terbanyak dan membentuk 60-
Pulau
Langerhans
Sel Delta
Sel Alfa
Sel Beta
Sel darah merah
Sel asini
pankreas
9
70% sel dalam pulau langerhans. Sel β (beta) umumnya terletak dibagian tengah
pulau langerhans. Prekursor insulin adalah preproinsulin di retikulum endoplasma
yang akan dipecah oleh enzim mikrosomal menjadi proinsulin, kemudian dipecah
lagi menjadi insulin dan peptida C.7
Tabel 2.2 Jenis-jenis sel utama dan hormon pulau pankreas
Sumber : Junquiera, 2011
Jenis sel Hormon yang dihasilkan Fungsi Hormon
Α Glukagon Bekerja pada beberapa jaringan untuk
menyediakan energi dari glikogen dan lemak
yang dihasilkan oleh glikogenesis dan lipolisis
Β Insulin Bekerja pada beberapa jaringan untuk
membuat glukosa masuk ke dalam sel dan
merangsang penurunan kadar glukosa darah
δ Somatostatin Menghambat pelepasan hormon sel pulau
Langerhans lainnya, menghambat pelepasan
GH dan TSH di kelenjar hipofisis anterior dan
sekresi HCL oleh parietal lambung
F Polipeptida pankreas Merangsang aktivitas sel chief lambung,
menghambat sekresi empedu, sekresi enzim
pankreas, dan bikarbonat
10
Gambar 2.2. Sekresi insulin
Sumber : Guyton (2015)
Gen insulin diekspresikan pada sel β pulau pankreas, tempat insulin
disintesis dan disimpan dalam granula sebelum dikeluarkan. Peningkatan kadar
glukosa darah mendorong pelepasan insulin segera, diperkirakan berasal dari
simpanan pada granula sel β. Jika rangsangan sekretorik tersebut berlanjut, akan
timbul respon tipe lambat dan berkepanjangan yang melibatkan sintesis aktif
insulin. Rangsangan terpenting yang memicu pengeluaran glukosa adalah insulin,
yang juga memacu sintesis insulin.1
Insulin berinteraksi dengan sel sasarannya mula-mula berikatan dengan
reseptor insulin. Reseptor insulin terdapat di hati, otot, dan lemak. Selain itu,
insulin dapat memerantarai efek lain pada jaringan sasaran non-klasik, misalnya
ovarium, melalui interaksi dengan reseptor insulin atau melalui reaksi silang
dengan reseptor insulin-like growth factor-1 (IGF-1). Pengikatan insulin pada
reseptornya memicu kaskade fosorilasi di dalam sel, yang dimulai dengan
fosforilasi suatu jalinan protein penambat (insulin reseptor substrate [IRS]) yang
11
akan mengaktifkan dan memperkuat molekul-molekul sinyal di hilir yang
akhirnya menimbulkan efek-efek biologis insulin.12
Pengangkutan glukosa antara darah dan sel dilaksanakan oleh suatu
pembawa/pengangkut membran plasma yang dikenal dengan pengangkut glukosa
(glucose transporter, GLUT). Terdapat enam bentuk pengangkut glukosa yang
telah diketahui dan dinamai sesuai urutan penemuannya (GLUT-1, GLUT-2, dst).
Pengangkut glukosa ini melaksanakan difusi pasif terfasilitasi glukosa melewati
membran plasma dan berbeda dari pembawa kotranspor Na+ glukosa yang
berperan dalam transpor aktif sekunder glukosa melewati epitel ginjal dan usus.7
Setiap anggota dari famili GLUT memiliki fungsi yang sedikit berbeda.
Sebagai contoh, GLUT-1 memindahkan glukosa menembus sawar darah otak,
GLUT-2 memindahkan glukosa yang masuk ke sel ginjal dan usus ke aliran darah
sekitar melalui pembawa kotranspor, dan GLUT-3 adalah pengangkut utama
glukosa ke dalam neuron. Pengangkut glukosa yang sebagian besar bertanggung
jawab dalam penyerapan glukosa oleh mayoritas sel tubuh adalah GLUT-4, yang
bekerja setelah berikatan dengan insulin.7
GLUT-4 sangat banyak terdapat di jaringan yang paling banyak menyerap
glukosa dari darah selama keadaan absorptif yaitu otot rangka dan sel jaringan
lemak. GLUT-4 adalah satu-satunya jenis pengangkut glukosa yang berespon
terhadap insulin. Insulin mendorong penyerapan glukosa melalui proses
rekrutmen pengangkut. Sel-sel dependen insulin mempertahankan vesikel-vesikel
intrasel yang mengandung GLUT-4. Insulin memicu vesikel-vesikel ini bergerak
ke membran plasma dan menyatu dengannya sehingga GLUT-4 dapat disisipkan
ke dalam membran plasma. Dengan cara ini, peningkatan sekresi insulin
menyebabkan peningkatan pesat penyerapan glukosa 10 sampai 30 kali lipat oleh
sel-sel dependen insulin. Ketika sekresi insulin berkurang, pengangkut glukosa
diambil kembali dari membran plasma dan dikembalikan ke dalam vesikel.7
12
2.1.6 Patofisiologi DM
DM tipe 1 disebabkan karena kerusakan sel β pankreas, sehingga insulin
sama sekali tidak bisa dihasilkan. Pada DM tipe 2, awalnya resistensi insulin
masih belum menyebabkan diabetes secara klinis. Pada saat tersebut sel β
pankreas masih dapat mengompensasi keadaan ini dan terjadi suatu
hiperinsulinemia dan glukosa darah masih normal atau baru sedikit meningkat.
Setelah terjadi ketidakmampuan sel β pankreas, baru akan terjadi DM secara
klinis, yang ditandai terjadinya peningkatan kadar glukosa darah yang memenuhi
kriteria diagnosis DM.14 Aktivitas insulin yang rendah pada penderita DM
menyebabkan glukosa tidak dapat masuk ke dalam sel tubuh sehingga glukosa
menumpuk di ekstrasel sementara pada intrasel terjadi defisiensi glukosa. Akibat
terjadinya defisiensi insulin maka tubuh melakukan katabolisme lemak dan
protein untuk dapat menghasilkan energi yang berakibat penurunan berat badan.7
2.1.7 Komplikasi DM
Komplikasi yang dapat terjadi pada penderita DM meliputi komplikasi
mikrovaskular dan makrovaskular.
a. Komplikasi Mikrovaskular
Komplikasi mikrovaskular terutama terjadi pada penderita DM tipe 1.
Peningkatan kadar glukosa darah yang berlangsung terus-menerus dapat
menyebabkan kerusakan pada berbagai sistem tubuh terutama saraf dan
pembuluh darah. Beberapa konsekuensi dari diabetes yang sering terjadi
adalah:13
Meningkatnya risiko penyakit jantung dan stroke.
Neuropati atau kerusakan saraf dikaki yang meninggalkan kejadian
ulkus kaki, infeksi, dan bahkan keharusan untuk amputasi kaki.
Retinopati diabetikum, yang merupakan salah satu penyebab utama
kebutaan, terjadi akibat kerusakan pembuluh darah kecil diretina.
Diabetes merupakan salah satu penyebab utama gagal ginjal.
13
Risiko kematian penderita diabetes secara umum adalah dua kali lipat
dibandingkan bukan penderita diabetes.
Adanya kematian sel dan proliferasi sel yang tidak normal merupakan
dasar timbulnya komplikasi kronik DM. Seperti pada retinopati diabetik
proliferatif, terjadi hambatan pada aliran pembuluh darah dan terjadi
peyumbatan kapiler. Kelainan tersebut akan menyebabkan kelainan
mikrovaskular berupa hipoksia lokal dan lokus iskemik. Sel retina kemudian
akan merespons dengan meningkatkan ekspresi faktor pertumbuhan endotel
vaskular (Vascular Endothelial Growth Factor) dan memicu terjadinya
neovaskularisasi pembuluh darah.13
Gambar 2.3. Komplikasi utama diabetes
Sumber : Kumar (2007)
Pada nefropati diabetik, terjadi peningkatan tekanan glomerular yang
disertai dengan peningkatan matriks ekstraseluler yang akan menyebabkan
terjadinya penebalan membran basal dan hipertrofi glomerular.13
Pada tahap awal jumlah nefron mengalami penurunan, filtrasi
glomerulus akan dikompensasi oleh nefron yang masih sehat sehingga pada
tahap awal akan terjadi hipertrofi. Efek langsung dari terjadinya hiperglikemi
14
adalah sel menjadi hipertrofi, sintesis matriks ekstraseluler, dan aktivasi
protein kinase C yang fungsinya pada vaskular antara lain proliferasi sel,
permeabilitas, dan kontraktilitas. Hiperglikemi yang terjadi terus-menerus
akan terbentuk Advance Glycation End-Products (AGEs) yang irreversibel.
AGEs berperan juga dalam timbulnya hipertrofi sel.13
b. Komplikasi Makrovaskular
Risiko penyakit kardiovaskular meningkat pada pasien DM tipe I maupun
tipe II. Faktor yang menyebabkan penderita DM berisiko terkena penyakit
kardiovaskular antara lain dislipidemia, hipertensi, obesitas, aktifitas fisik
yang sedikit, dan merokok.17 Metabolik yang abnormal pada penderita DM
seperti hiperglikemi, peningkatan asam lemak bebas, dan resistensi insulin
memicu mekanisme molekular yang berperan dalam terjadinya disfungsi
endotel. Mekanisme molekular yang berperan seperti penurunan nitrit oxide
(NO) sebagai vasodilator, peningkatan stress oksidatif, dan aktivasi reseptor
AGEs.18
Pada pasien DM, hiperglikemi kronik dapat menyebabkan disfungsi
endotel dengan berbagai cara, antara lain hiperglikemi akan meningkatkan
sintesis diasilgliserol (DAG). Peningkatan kadar DAG akan menyebabkan
aktivitas protein kinase C meningkat. DAG dan protein kinase C berperan
dalam terjadinya disfungsi endotel.13 Peningkatan kadar protein kinase C
berperan juga dalam terjadinya hipertrofi jantung.7
2.1.8 Apoptosis Jantung pada Diabetes Melitus
Jantung terletak di dalam rongga mediastinum dari rongga dada (toraks).
Jantung adalah organ berotot yang berkontraksi secara ritmis, memompa darah
melalui sistem sirkulasi. Jantung terdiri dari tiga lapisan utama: lapisan terluar
disebut epikardium, lapisan tengah disebut miokardium, dan lapisan terdalam
disebut endokardium.33
Bagian luar jantung dilapisi oleh epitel selapis gepeng (mesotel) yang
ditopang oleh selapis tipis jaringan ikat yang membentuk epikardium. Lapisan
15
jaringan ikat longgar subepikardium mengandung vena, saraf, dan banyak
adiposit.
Miokardium merupakan lapisan yang paling tebal di jantung yang terdiri
dari sel-sel otot jantung yang tersusun berlapis-lapis yang mengelilingi bilik-bilik
jantung dalam bentuk pilinan yang rumit. Miokardium lebih tebal di ventrikel
daripada di atrium. Susunan sel-sel otot ini sangat bervariasi sehingga pada
potongan jaringan, sel-sel tampak tersususn dalam berbagai arah.33
Endokardium terdiri atas selapis sel endotel gepeng yang berada di atas
selapis tipis subendotel jaringan ikat longgar yang mengandung serat elastin dan
kolagen, selain sel otot polos. Miokardium dihubungkan oleh selapis jaringan ikat
pada lapisan subendotel yang mengandung ven a, saraf, dan cabang sistem
penghantar impuls jantung.33
Apoptosis merupakan kematian sel yang berlangsung dalam fisiologik
normal. Apoptosis diaktivasi oleh berbagai macam sinyal, baik ekstrinsik maupun
intrinsik. Beberapa faktor ekstrinsik untuk aktivasi apoptosis, misalnya oleh TNF
(tumor necrosis factor) melalui reseptornya yang akan memicu apoptosis melalui
kaskade kaspase. Faktor ekstrinsik lain, misalnya: Transforming Growth Factor β
(TGF- β), neurotransmitter tertentu, radikal bebas, sinar UV, dan radiasi ionisasi.
Sedangkan faktor intrinsik berupa produk onkogen, supresor tumor (p53), dan
antimetabolit penghambat nutrien.22
Apoptosis dapat berakibat jauh pada kegagalan progresif pompa jantung,
aritmia, dan remodeling jantung. Kardiomiopati merupakan salah satu komplikasi
dari penyakit DM. Hiperglikemi kronik merupakan faktor utama penyebab
terjadinya kardiomiopati diabetik karena dapat menyebabkan kelainan pada
kardiomiosit yang akan menimbulkan gangguan struktur dan fungsi jantung.19
16
Gambar 2.4. Mekanisme Stress Oksidatif Menginduksi Apoptosis Sel
Sumber : Liu (2014)
Kardiomiopati diabetik (DCM) adalah kelainan kardiovaskular yang
terjadi pada pasien DM, ditandai dengan dilatasi dan hipertrofi mikardium,
penurunan fungsi diastolik dan sistolik dari ventrikel kiri serta proses terjadinya
tidak berhubungan dengan penyebab–penyebab umum dari penyakit jantung
seperti penyakit jantung iskemik atau penyakit jantung hipertensif. DCM dapat
terjadi tanpa gejala selama beberapa tahun sebelum timbul gejala–gejala dan
tanda–tanda klinis yang nyata. Hiperglikemik kronik merupakan faktor utama
penyebab terjadinya kardiomiopati diabetik karena dapat menyebabkan kelainan
pada tingkat kardiomiosit yang akhirnya menimbulkan gangguan struktur dan
fungsi jantung.20
17
Salah satu patofisiologi terjadinya kardiomiopati diabetik adalah
peningkatan stress oksidatif. Peningkatan produksi ROS pada jantung penderita
DM menyebabkan kerusakan dan disfungsi sel. Kerusakan dan disfungsi sel
akibat pengaruh superoksida yang akan terjadi apabila terdapat
ketidakseimbangan antara pembentukan ROS dan kemampuan degradasi ROS.
Meningkatnya pembentukan ROS dan menurunnya mekanisme pertahanan
antioksidan akan meningkatkan stress oksidatif pada jantung pasien DM. 20
Dalam keadaan fisiologis, sebagian besar ROS dihasilkan oleh
mitokondria. Peningkatan produksi ROS didalam mitokondria dapat terjadi di
berbagai jaringan seperti di dalam sel endotel sebagai akibat pajanan yang lama
dari hiperglikemi. Peningkatan produksi ROS disertai dengan peningkatan
apoptosis, kerusakan DNA, dan penurunan aktivitas jalur DNA repair.20,21
Apoptosis merupakan kematian sel terprogram yang dikontrol oleh gen,
berperan penting dalam perkembangan biologis, dan pemeliharaan jaringan yang
aktif membelah supaya selalu dalam kondisi seimbang.34 Metode untuk
mendeteksi sel yang mengalami apoptosis dapat didasarkan pada karakteristik
apoptosis itu sendiri. Salah satu karakteristik apoptosis adalah degradasi DNA
oleh endonuklease, yang menghasilkan untai ganda fragmentasi DNA berukuran
180-200bp.35 Salah satu metode yang paling banyak digunakan untuk mendeteksi
kerusakan DNA in situ adalah pewarnaan TdT-mediated dUTP-biotin nick end
labeling (TUNEL). Pewarnaan TUNEL digambarkan sebagai metde untuk
pewarnaan sel yang telah mengalami apoptosis, dan menunjukkan ciri khas
biokimia berupa fragmentasi DNA.36
2.1.9 Diagnosis DM
Berbagai keluhan dapat ditemukan pada penderita diabetes. Kecurigaan
menderita DM apabila terdapat keluhan klasik DM seperti berikut:5
Keluhan klasik DM berupa: poliuria, polidipsia, polifagia, dan
penurunan berat badan yang tidak dapat dijelaskan sebabnya
Keluhan lain berupa: lemah badan, kesemutan, gatal, mata kabur, dan
disfungsi ereksi pada pria, serta pruritus vulva pada wanita.
18
Tabel 2.3 Kriteria diagnosis DM
Sumber: PERKENI, 2015
Apabila hasil pemeriksaan tidak memenuhi kriteria normal atau DM,
bergantung pada hasil yang diperoleh, maka dapat digolongkan ke dalam
kelompok toleransi glukosa terganggu (TGT) atau glukosa darah puasa terganggu
(GDPT).5
Glukosa Darah Puasa Terganggu (GDPT): Hasil pemeriksaan glukosa
plasma puasa antara 100-125 mg/dl dan pemeriksaan TTGO glukosa
plasma 2-jam <140 mg/dl
Toleransi Glukosa Terganggu (TGT): Hasil pemeriksaan glukosa
plasma 2 jam setelah TTGO antara 140-199 mg/dl dan glukosa plasma
puasa <100 mg/dl
Bersama–sama didapatkan GDPT dan TGT
Diagnosis prediabetes dapat juga ditegakkan berdasarkan hasil
pemeriksaan HbA1c yang menunjukkan angka 5,7-6,4%.
1. Pemeriksaan glukosa plasma puasa ≥ 126 mg/dl. Puasa adalah kondisi
tidak ada asupan kalori minimal 8 jam
atau
2. Pemeriksaan glukosa plasma ≥ 200 mg/dl 2 jam setelah Tes Toleransi
Glukosa Oral (TTGO) dengan beban 75 gram
atau
3. Pemeriksaan glukosa plasma sewaktu ≥200 mg/dl dengan keluhan
klasik
4. Pemeriksaan HbA1c ≥ 6.5% dengan menggunakan metode High
Performance Liquid Chromatography (HPLC) yang terstandarisasi oleh
National Glycohaemoglobin Standarization Program (NGSP)
19
Tabel 2.4 Kadar tes laboratorium darah untuk diagnosis diabetes dan prediabetes
Sumber: PERKENI, 2015
2.1.10 Penatalaksanaan DM
Terdapat 4 pilar penatalaksanaan DM, yaitu:5
1. Edukasi
Diperlukannya edukasi secara komprehensif dan motivasi pada pasien
diabetes. Dukungan dari berbagai pihak, yakni keluarga, masyarakat,
tenaga kesehatan maupun pasien sendiri sangat penting. Bagi tenaga
kesehatan sendiri, penting untuk memberikan penjelasan sederhana
tentang program pengobatan yang akan dilakukan. Tujuan dari edukasi
adalah promosi hidup sehat. Edukasi yang diberikan oleh tenaga kesehatan
terdiri dari dua tingkatan yaitu edukasi tingkat awal dan edukasi tingkat
lanjut.
2. Terapi nutrisi medis
Pengaturan makan pada pasien diabetes secara prinsisp sama dengan
masyarakat umum. Hal yang perlu diperhatikan untuk pasien DM yakni
mengenai keteraturan jadwal makan, jenis dan jumlah makanan, terutama
untuk pasien DM yang mendapat terapi obat penurun glukosa darah
maupun terapi insulin. Komposisi makanan yang dianjurkan antara lain:
karbohidrat 45-65% total asupan energi, lemak 20-25% total asupan
energi, dan protein 10-20% total asupan energi. Pilihan makanan untuk
pasien DM adalah:
I. Sumber karbohidrat: 3-7 porsi/penukar sehari
HbA1c (%) Glukosa darah
puasa (mg/dl)
Glukosa plasma 2 jam setelah
TTGO (mg/dl)
Diabetes ≥6,5 ≥126 ≥200
Prediabetes 5,7-6,4 100-125 140-199
Normal <5,7 <100 <140
20
II. Sumber vitamin dan mineral: sayuran 2-3 porsi/penukar, buah 2-4
porsi/penukar sehari
III. Sumber protein: lauk hewani 3 porsi/penukar, lauk nabati 2-3
porsi/penukar sehari
IV. Batasi konsumsi lemak/minyak, gula dan garam
3. Latihan jasmani
Latihan jasmani dilakukan secara teratur, yakni 3-4 kali seminggu
selama kurang lebih 30 menit. Manfaat dari latihan jasmani ini antara lain:
menjaga kebugaran, menurunkan berat badan, meningkatan sensitivitas
insulin, dan memperbaiki kadar glukosa darah. Latihan jasmani yang
dianjurkan adalah latihan jasmani yang bersifat aerobik seperti jalan kaki.5
4. Terapi farmakologis
Terdiri dari obat oral dan suntikan. Obat hipoglikemik oral terdiri dari
golongan insulin secretagogue (contoh: sulfonilurea, glinid), peningkat
sensitivitas terhadap insulin (contoh: metformin, tiazolidinedion),
penghambat glukoneogenesis (contoh: metformin), penghambat
glukosidase alfa (contoh: akarbose) dan DPP-IV inhibitor.5
Terapi Farmakologis dengan cara injeksi yakni mengunakan insulin
atau agonis glucagon like peptide- 1 (GLP-1). Berdasarkan lama kerjanya
insulin terbagi menjadi empat jenis, yaitu insulin kerja cepat (rapid acting
insulin), insulin kerja pendek (short acting insulin), insulin kerja
menengah (intermediate acting insulin), insulin kerja panjang (long acting
insulin) dan insulin campuran tetap kerja pendek dan menengah (premixed
insulin). Insulin mempunyai efek samping seperti hipoglikemia yang
menjadi efek samping utamanya dan ada juga yang berupa reaksi
imunologi yang menyebabkan terjadinya alergi insulin atau resistensi
insulin.5
Untuk mengontrol kadar glukosa basal dapat digunakan insulin kerja
menengah atau panjang, sedangkan untuk mengontrol glukosa prandial
dapat menggunakan insulin kerja cepat atau kerja pendek. Agonis GLP-1
21
merupakan pendekatan terbaru untuk terapi pasien DM. Agonis GLP-1
bekerja dengan merangsang sekresi insulin dan menghambat kerja
glukagon.5
Tabel 2.5 Terapi Farmakologis DM
Cara kerja utama Efek samping Reduksi A1C Keuntungan Kerugian
Sulfonilurea Meningkatkan sekresi
insulin
BB naik,
Hipoglikemia
1-2% Sangat efektif BB naik,
Hipoglikemia
(glibenklamid dan
klorporamid)
Glinid Meningkatkan sekresi
insulin
BB naik,
hipoglikemia
0,5%-1,5% Sangat efektif BB naik,
harga mahal,
hipoglikemia,
pemberian 3x/hari
Metformin Menekan produksi
glukosa hati dan
menambah sensitifitas
terhadap insulin
Dispepsia,
diare, asidosis
laktat
1-2% Tidak berkaitan
dengan BB
Efek samping
gastrointestinal,
kontraindikasi pada
insufisiensi renal
Penghambat
glukosidase alfa
Menghambat absorpsi
glukosa
Faltulens 0,5-0,8% Tidak berkaitan
dengan BB
Efek samping
gastrointestinal,
pemberian 3x /hari
Tiazolidinedion Menambah sensitifitas
terhadap insulin
Edema 0,5-1,4% Memperbaiki
profil lipid,
Retensi cairan, CHF,
fraktur, berpotensi
menimbulkan infark
miokard, dan mahal
DPP-4 inhibitor Meningkatkan sekresi
insulin, menghambat
sekresi glukagon
Muntah 0,5-0,8% Tidak berkaitan
dengan berat
badan
Pengunaan jangka
panjang tidak
disarankan dan
mahal
Sumber : PERKENI, 2015
22
2.1.11 Streptozotosin (STZ)
Streptozotosin atau 2-deoksi-2-[3-(metil-3-nitrosoureido)-D-gluko
piranose] diperoleh dari Streptomyces achromogenes yang digunakan untuk
menginduksi DM tipe-1 dan tipe-2 pada hewan uji coba. STZ sering digunakan
sebagai antibiotik dan juga sebagai pengobatan beberapa jenis kanker. Namun
STZ mempunyai efek samping yang bersifat toksik, salah satunya
diabetogenik.23
Gambar 2.5 Struktur Kimia Streptozotosin
Sumber : Szkudelski, T., 2001
STZ masuk ke sel β Langerhans melalui transporter glukosa GLUT 2
yang menyebabkan perubahan DNA sel β pankreas. Gugus alkil yang terdapat
pada STZ menyebabkan terjadinya alkilasi pada DNA. Alkilasi tersebut akan
mengaktivasi poli ADP-ribosilasi yang akan mengakibatkan penurunan NAD,
penurunan jumlah ATP, dan terjadi penghambatan sekresi dan sintesis insulin.23
STZ dapat menginhibisi siklus krebs dan menurunkan konsumsi oksigen
mitokondria. Produksi ATP mitokondria yang terbatas akan mengakibatkan
pengurangan secara drastis nukleotida sel beta pankreas. STZ juga menginduksi
NO (nitric oxyde) yang dapat merusak sel beta pankreas.23
Terdapat 3 fase setelah penyutikan STZ intraperitoneal pada hewan coba.
Fase pertama terjadi peningkatan glukosa darah satu jam setelah penyuntikan.
23
Pada fase ini memperlihatkan adanya penurunan konsentrasi insulin pada
pembuluh darah. Fase ini berlangsung selama 2-4 jam. Fase kedua terjadi
hipoglikemi yang berlangsung selama 4-8 jam setelah penyuntikan. Toksisitas
STZ akan menyebabkan pecahnya sel β pankreas yang mengandung insulin.
Insulin akan ke pembuluh darah dan berikatan dengan reseptor di sel lemak dan
otot, sehingga terjadi penurunan glukosa dengan cepat. Pemberian konsentrat
glukosa sangat diperlukan untuk mencegah terjadinya kematian akbat
hipoglikemi. Dan pada fase ketiga terjadi hiperglikemia permanen. Pada
pemeriksaan secara morfologi ditemukan kerusakan yang besar pada hampir
seluruh sel β pada waktu 12 – 24 jam setelah penyuntikan STZ. 24
2.1.12 Daun Insulin (Smallanthus sonchifolius)
Daun insulin (Smallanthus sonchifolius) atau yacon berasal dari Andes,
Argentina Utara. Tanaman ini ditanam pada awal musim hujan (antara
September–November). Dalam 30 tahun terakhir, budidaya daun insulin telah
menyebar ke berbagai benua. Saat ini, daun insulin tumbuh di Brazil, Korea,
Republik Ceko, Rusia, Taiwan, dan berbagai tempat di Amerika Serikat.25
Tanaman ini mulai dikenal di Indonesia pada tahun 2006, tepatnya di Bandung
dan Yogyakarta yang merupakan pusat budidaya tanaman insulin.31
Tanaman daun insulin ini sangat kuat dan mampu tumbuh dalam kondisi
panas maupun dingin. Daun insulin memiliki ciri-ciri berdaun menjari, batang
berkayu dengan tinggi 1,5-2,5 meter, dalam satu tanaman dapat menghasilkan
lebih dari 10 kilo akar dengan panjang akar mencapai 25 cm dan berdiameter 10
cm, dan memiliki bunga yang berwarna kuning. Daun insulin adalah anggota dari
keluarga bunga matahari (Asteraceae).26 Akar dari tanaman daun insulin ini
hampir sama seperti ubi jalar, namun memiliki rasa yang lebih manis dengan isi
renyah yang dapat dikonsumsi secara mentah. Manfaat dari daun insulin ini dapat
mengatasi penyakit diabetes, anitimikroba, mencegah konstipasi, antioksidan,
mengurangi risiko kanker usus, menurunkan kadar kolesterol, dan tekanan darah
tinggi.25,26
24
Gambar 2.6 Tanaman Yacon ( Smallantus sonchifolius )
Sumber: Delgado et. al. (2013)
Taksonomi Daun Insulin berdasarkan Integrated Taxonomic Information (ITIS)26
Kingdom : Plantae
Division : Tracheophyta
Class : Magnoliopsida
Order : Asterales
Family : Asteraceae
Genus : Smallanthus
Species : Smallanthus sonchifolius
Akar dari tanaman daun insulin banyak mengandung air dan
fruktooligosakarida (FOS), dikenal sebagai oligofruktosa, yang dapat ditemukan
pada banyak tanaman. Pada akar dan daunnya terdapat substansi bioaktif seperti
senyawa fenol, derivate ester, metil ester, dan glikosida. Asam fenol yang ada
dalam yacon diduga menjadi sumber aktivitas bioaktif dari yacon itu sendiri,
termasuk sifat antihiperglikemik dan efek sitoprotektifnya.27
Senyawa polifenol dan flavonoid yang ada dalam tumbuhan yacon dapat
memodulasi peroksidasi lipid dalam proses atherogenesis, thrombosis,
25
karsinogenesis melalui aktivitas antioksidan melawan ion superoksida.25
Antikosidan merupakan senyawa yang dapat memberi elektron dan dapat
memutuskan reaksi berantai dari radikal bebas. Antioksidan berdasarkan
fungsinya dibagi menjadi tiga, yaitu: antioksidan primer, antioksidan sekunder,
dan antioksidan tersier. Antioksidan primer berfungsi untuk mencegah
terbentuknya radikal bebas baru. Antioksidan sekunder memiliki sistem
pertahanan secara preventif dengan memotong reaksi oksidasi berantai dari
radikal bebas. Antioksidan tersier adalah senyawa yang dapat memperbaiki sel
dan jaringan yang rusak karena serangan radikal bebas. 26
26
2.2 Kerangka Teori
Smallantuhus
sonchifolius
Mengandung
flavonoid dan
polifenol
Inhibisi siklus Krebs
↓Kadar O2 di sel
↓Pembentukan
ATP
Inhibisi
sintesis insulin
Aktivitas melawan
ion superoksida
streptozotosin
Melalui GLUT-2
masuk ke sel β
pankreas
Fragmentasi
DNA sel β
Apoptosis sel
jantung
↓Kadar insulin
darah
Kadar glukosa
darah↑
Hiperglikemia
↑Produksi ROS
27
2.3 Kerangka Konsep
Yang dilakukan penelitian
streptozotosin
Kerusakan sel β
pankreas
Diabetes Mellitus
Komplikasi
Smallanthus sonchifolius
Ginjal Pankreas Jantung
Apoptosis
Sel Jantung
28
2.4 Definisi Operasional
Variabel Definisi Alat ukur Hasil ukur Skala ukur
Apoptosis
sel jantung
Kematian sel
terpogram
Mikroskop
Olympus BX-41
Berbentuk bulat,
berwarna cokelat Numerik
29
1 BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Desain Penelitian
Dalam penelitian ini desain yang digunakan adalah desain eksperimental
laboratorium.
3.2 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari sampai April 2016 di
laboratorium Animal House, laboratorium Riset, laboratorium Biokimia,
laboratorium Farmakologi, laboratorium Histologi, dan laboratorium Biologi
Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif
Hidayatullah Jakarta Jl. Kertamukti no. 05 Pisangan, Ciputat 15419, Tangerang
Selatan.
3.3 Populasi dan Sampel Penelitian
Hewan percobaan yang digunakan sebagai sampel berasal dari hewan
percobaan yang digunakan oleh Azmi di tahun 2015.31 Hewan percobaan yang
digunakan adalah tikus jantan strain Sprague Dawley yang berumur 16 minggu
dengan berat badan rata-rata 192-327 gram yang diperoleh dari Departemen
Patologi Institut Pertanian Bogor (IPB) dan telah dinyatakan sehat.(Lampiran 1)
Pada penelitian ini, objek percobaan yang digunakan adalah organ jantung
tikus jantan. Penelitian ini dilakukan pada tiga kelompok sampel, yaitu kelompok
kontrol negatif, kontrol positif, dan kelompok perlakuan. Kelompok I adalah
kelompok N (normal) sebagai kontrol negatif. Kelompok II adalah kelompok D
(DM) sebagai kontrol positif. Dan kelompok III adalah kelompok D+Ss (DM
dengan terapi Smallanthus sonchifolius secara oral dengan dosis 100
mg/kgBB/hari selama 28 hari secara oral) sebagai kelompok perlakuan.
30
Besarnya jumlah sampel yang digunakan, ditentukan dengan menggunakan
Mead’s Equation Formula sebagai berikut:37
E : Error Component (10-20)
N : Jumlah sampel dalam semua kelompok (dikurang 1)
B : Blocking Component (dikurang 1) B=0
T : Jumlah kelompok terapi (dikurang 1)
Dari perhitungan tersebut didapatkan jumlah sampel 13-23. Kemudian dibagi
menjadi 3 kelompok dengan jumlah yang sama, sehingga jumlah sampelnya
adalah 5-7. Kemudian pada setiap kelompok diambil 2 sampel pada kelompok
normal dan 3 sampel pada kelompok D dan 3 sampel pada kelompok D+Ss untuk
dijadikan preparat mikroskopik.
3.3.1 Kriteria Inklusi
Kelompok Normal: tikus jantan strain Sprague dawley dengan glukosa
darah sewaktu < 250 mg/dL.
Kelompok DM: tikus jantan strain Sprague dawley yang diinduksi STZ
dengan glukosa darah sewaktu >250 mg/dL.
3.3.2 Kriteria Eksklusi
Tikus jantan strain Sprague dawley yang diinduksi STZ namun tidak
mengalami DM.
E=N-B-T
E = N – B – T
E = N – 0 – T
≥10 = (N-1) – (T-1)
≥10 = (N-1) – (3-1)
≥10 = N -3
N ≥13
E = N – B – T
E = N – 0 – T
≥20 = (N-1) – (T-1)
≥20 = (N-1) – (3-1)
≥20 = N -3
N ≥23
31
CARA KERJA PENELITIAN
3.4.1 Alat dan Bahan Penelitian Adaptasi sampel
Tahap nekropsi: kapas, alat bedah minor, papan potong, dan ether.
Tahap pewarnaan: xylene, ethanol 100%, ethanol 95%, ethanol 90%,
ethanol 70%, mili-Q, deionized water, asam sitrat, peroxidase block,
PBS, protein block, Antibodi primer, Post primary block, Novolink
polymer, DAB working solution, ionized water, hematoxylin, cover
glass, stirrer, oven, inkubator, microwave, kulkas, micropipette,
termometer, beaker glass, tisu.
Tahap foto: kotak preparat, kamera preparat, komputer lab, DVD foto,
dan mikroskop Olympus BX-41.
3.4.2 Adaptasi sampel
Semua hewan sampel diadaptasikan di laboratorium Animal house selama
14 hari untuk mengkondisikan semua sampel dalam kondisi yang sama sebelum
diberi perlakuan.
3.4.3 Induksi STZ
Setelah proses adaptasi, pada hari ke 15 tikus dipuasakan selama ±16 jam,
kemudian diinduksi STZ 55 mg/kgBB secara intraperitoneal.28 Setelah induksi
STZ, tikus diberi makan yang cukup dan dalam waktu 24 jam diberi sukrosa 10%
untuk mencegah hipoglikemia. Hari ke 15 sampai 19 menunggu reaksi dari STZ.
Kemudian, pada hari ke 19 dilakukan pengukuran kadar glukosa darah sewaktu.
Tikus dengan kadar glukosa darah sewaktu > 250 mg/dl dikatakan tikus DM.
3.4.4 Pemberian Ekstrak Daun Insulin
Pada tikus yang telah mengalami DM, kemudian diberikan terapi ekstrak
daun insuin 100 mg/kgBB per oral dengan menggunakan alat sonde satu kali
sehari. Pemberian ini dilakukan sekali dalam sehari selama 28 hari.
32
3.4.5 Tahap Pemrosesan Jaringan
Setelah tikus di nekropsi, organ jantungnya diambil dan difiksasi dengan
formalin 10% dan diawetkan dalam paraffin bagian patologi anatomi FKUI.
Kemudian dilakukan pembuatan sediaan mikroskopis dengan metode paraffin.
Setelah itu dilakukan tahap pewarnaan dengan menggunakan kit TUNEL
TREVIGEN.29
Berikut ini merupakan langkah-langkah pewarnaan jaringan menggunakan
kit TUNEL TREVIGEN:29
3.4.5.1 Deparafinisasi
Preparat mikroskopis yang telah disiapkan, dimasukkan ke dalam oven
dengan suhu 570C selama 5 menit. Setelah itu, preparat diletakan pada rak
preparat dan dicelupkan secara berurutan kedalam 3 toples yang berisi cairan
xylene I, xylene II, dan xylene III dengan cara bergantian masing-masing selama
5 menit. Pada saat pencelupan, toples diletakkan di atas Rotamax dengan
pengaturan kecepatan ±125 rpm. Setiap sebelum diputar dengan Rotamax preparat
diangkat celup sebanyak 3 kali terlebih dahulu.
Selanjunya preparat dicelupkan secara berurutan ke dalam toples yang
berisi cairan ethanol 100%, ethanol 90%, dan ethanol 70% masing-masing
selama 5 menit. Setiap pencelupan, toples diletakkan juga di atas Rotamax dengan
pengaturan kecepatan ±125 rpm. Preparat kemudian dicelupkan ke dalam toples
berisi cairan 1xPBS yang diputar diatas Rotamax sebanyak 2 kali dengan 1xPBS
yang berbeda masing-masing selama 10 menit.
3.4.5.2 Proses Enzimatik
Mengeringkan dan meletakkan preparat secara berjajar di atas alas.
Kemudian diteteskan Proteinase K Solutio sebanyak 50 µl pada suhu ruangan dan
tunggu selama 30 menit. Setelah itu, preparat dicelupkan ke dalam toples berisi
cairan mili-Q yang kemudian diputar di atas Rotamax sebanyak 2 kali dengan
mili-Q yang berbeda masing-masing selama 2 menit.
33
3.4.5.3 Proses Inaktivasi Endogen Peroksidase
Kemudian preparat dicelupkan ke dalam cairan Quenching Solutio dan
ditunggu selama 5 menit. Setelah itu preparat dicelupkan ke dalam toples berisi
cairan 1xPBS yang kemudian diputar selama 1 menit dan cairan 1xPBS tersebut
dibuang.
3.4.5.4 Proses Labelling
Selanjutnya diteteskan 1xTdT Labelling Buffer pada preparat sampai
seluruh permukaan organ tertutup dan ditunggu selama 5 menit. Kemudian
diteteskan Labeling reaction mix 50µl pada setiap preparat dan ditutup dengan
cover glass. Preparat dimasukan ke dalam wadah humidified chamber dan dioven
dengan suhu 37oC selama 60 menit. Kemudian preparat dikeluarkan dari oven dan
dibuka cover glass-nya. Setelah itu, preparat dicelupkan ke dalam toples berisi
cairan 1xTdT Stop Buffer selama 5 menit. Lalu, preparat dicelupkan ke dalam
toples berisi cairan mili-Q yang kemudian diputar di atas Rotamax sebanyak 2 kali
dengan mili-Q yang berbeda masing-masing selama 2 menit.
3.4.5.5 Proses Reaksi Antibodi
Preparat diteteskan Strep-HRP Solution sebanyak 30 µl pada masing-
masing preparat dan kemudian ditutup dengan cover glass. Preparat dimasukan ke
dalam wadah humidified chamber dan di oven dengan suhu 37oC selama 10
menit. Kemudian preparat dikeluarkan dari oven dan dibuka cover glass-nya.
Setelah itu, preparat dicelupkan ke dalam toples berisi cairan 1xPBS yang
kemudian diputar di atas Rotamax selama 2 menit, kemudian sebanyak 2 kali
dengan 1xPBS yang berbeda masing-masing selama 2 menit.
3.4.5.6 Proses Pengembangan Warna
Preparat dimasukkan ke dalam toples berisi DAB solution dan diletakkan
di atas Rotamax selama 2-7 menit. Kemudian preparat dicelupkan ke dalam toples
berisi mili-Q yang kemudian diputar di atas Rotamax sebanyak 2 kali dengan mili-
Q yang berbeda masing-masing selama 2 menit.
34
3.4.5.7 Proses Counterstaining
Meneteskan methyl green 1% pada masing-masing preparat sampai
seluruh permukaan potongan organ tertuutup. Kemudian ditunggu sampai 5
menit. Kemudian preparat dicelupkan ke dalam toples berisi DW yang kemudian
diputar diatas Rotamax selama 30 detik-5 menit.
3.4.5.8 Proses Dehidrasi Preparat
Kemudian preparat diangkat-celupkan sebanyak 3 kali secara berurutan ke
dalam toples yang berisi cairan 70 % ethanol, 90% ethanol, 100% ethanol yang
berbeda. Kemudian celupkan satu per satu preparat ke dalam xylene dan langsung
dikeringkan.
3.4.5.9 Proses Fiksasi Preparat
Setelah preparat kering, kemudian diteteskan Entelan di atas potongan
organ preparat sebanyak 1 tetes dan ditutup dengan cover glass sampai tidak
terdapat gelembung udara. Preparat didiamkan minimal 12 jam.
3.4.6 Pengamatan Mikroskopik
Preparat diamati dan difoto dengan menggunakan mikroskop Olympus
BX41 dan software Olympus DP2-BSW dengan perbesaran 20 kali. Persentase
apoptosis dihitung dengan menghitung jumlah total apoptosis dalam semua lapang
pandang dalam satuan persen.30
35
ALUR PENELITIAN
Pengamatan Mikroskopik
Mikroskop Olympus BX41 dan
software Olympus DP2-BSW
Sacrifice
Pemotongan organ jantung
tikus
Fiksasi dengan formalin 10%
Pembuatan Preparat
Diawetkan dalam parafin
Patologi Anatomi FK UI
Pewarnaan
Kit TUNEL Trevigen
Kelompok N
(normal)
Kelompok D
(diabetes)
Kelompok D+Ss
(diabetes dengan terapi ekstrak
daun insulin 100 mg/kgBB)
Tikus
Sprague dawley
36
PENGOLAHAN DATA
Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan SPSS versi 16.0.
Penelitian ini termasuk analitik kategorik numerik dan lebih dari dua kelompok,
maka uji yang dilakukan adalah uji Oneway Anova. Terlebih dahulu dilakukan uji
normalitas data dan uji homogenitas. Hasil menunjukkan signifikan apabila nilai
P<0,05. Kemudian untuk mengetahui perbandingan antar kelompok, dilakukan uji
Post hoc dan hasil dikatakan signifikan terdapat perbedaan apabila P<0,05.
37
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Apoptosis Jantung
Data apoptosis sel yang diambil pada penelitian adalah jumlah rata-rata dari
sel yang mengalami apoptosis pada semua lapang pandang yang didapatkan pada
setiap preparat jantung tikus masing-masing kelompok. Kelompok normal (N)
sebagai kontrol negatif, kelompok tikus DM (D) sebagai kontrol positif, dan
kelompok tikus DM yang diberikan terapi ekstrak Smallanthus sonchifolius
100mg/kgBB selama 28 hari (D+Ss) sebagai kontrol perlakuan. Semua preparat
tersebut telah diwarnai menggunakan pewarnaan TUNEL Trevigen® yang dapat
mengidentifikasi apoptosis sel. Data yang didapatkan sebagai berikut:
Grafik 4.1 Rata-rata persentase apoptosis sel jantung
Keterangan : N (n=2): tikus normal, D (n=3): tikus DM tanpa terapi , D+Ss (n=2): tikus DM
dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB, * = p<0,05 (menggunakan uji t independen)
0
10
20
30
40
50
60
N D D + Ss
Rat
a-ra
ta P
erse
nta
se A
popto
sis
(%)
* *
38
Berdasarkan hasil dari grafik 4.1 menunjukkan bahwa rata-rata persentase
apoptosis sel jantung pada kelompok kontrol negatif (N) adalah 10%, pada
kelompok kontrol positif (D) memperlihatkan jumlah rata-rata persentase
apoptosis sel jantung sebanyak 48%, dan pada kelompok perlakuan (D+Ss) adalah
13%. Dari data tersebut memperlihatkan bahwa jumlah rata-rata apoptosis sel
jantung pada kelompok perlakuan (D+Ss) lebih rendah dibandingkan dengan
kelompok kontrol positif meskipun tidak mencapai persentase pada kelompok
kontrol negatif.
Utuk mengetahui nilai signifikasi perbedaan antar kelompok, maka
dilakukan uji statistik One Way Anova dengan menggunakan software SPSS versi
16. Uji ini dilakukan setelah data diketahui terdistribusi normal dan varian data
homogen.
Tabel 4.1 Hasil analisis Uji Oneway Anova
Sampel Mean±SD P value
N 0,10±0,026
D 0,51±0,089 0,005
D + Ss 0,12±0,091
Keterangan: SD: Standar deviasi, N (n=2): tikus normal, D (n=3): tikus DM tanpa terapi ,
D+Ss (n=2): tikus DM dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB.
Dari hasil analisa data persentase apoptosis sel jantung pada setiap
kelompok penelitan dengan menggunakan uji One Way Anova, didapatkan bahwa
p-value 0,005 (p<0,05) yang menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang
bemakna di antara kelompok penelitian. Untuk mengetahui kelompok mana saja
yang memiliki perbedaan bermakna, maka dilakukan uji Post-hoc LSD (Least
Significant Difference Procedure).
39
Tabel 4.2 Hasil analisis Uji Post-hoc LSD dan T-test
No. Kategori Perbedaan
Rerata
CI 95% P-value
Minimum Maksimum
1. N vs D -38,33 -57,81 -19,85 0,003
2. N vs D+Ss -3,5 -22,48 15,48 0,655
3. D vs D+Ss 35,33 18,35 52,31 0,003
Keterangan : N (n=2): tikus normal, D (n=3): tikus DM tanpa terapi , D+Ss (n=3): tikus DM
dengan terapi ekstrak daun insulin 100 mg/kgBB, CI: Confident Interval.
Dari hasil uji statistik memperlihatkan bahwa terdapat perbedaan yang
signifikan pada nilai rata-rata persentase jumlah apoptosis sel jantung pada sampel
normal dengan sampel DM (p-value= 0,003), yang menunjukkan bahwa terjadi
peningkatan signifikan apoptosis sel jantung pada sampel DM jika dibandingkan
sampel normal. Perbandingan sampel DM dengan perlakuan daun insulin 100
mg/kgBB (p-value< 0,005 ) yang menunjukkan bahwa penurunan jumlah
apoptosis sel jantung yang signifikan pada sampel daun insulin jika dibandingkan
DM. Sementara itu, tidak terdapat perbedaan rata-rata persentase jumlah apoptosis
sel jantung pada sampel normal dengan sampel daun insulin 100 mg/kgBB (p-
value = 0,655).
Dalam penelitian Boudina et al. (2010) mengemukakan bahwa salah satu
penyebab terjadinya kardiomiopati diabetik adalah kerusakan sel dikarenakan ion
superoksida.32 Penelitian Delgado et al. (2013) tanaman daun insulin mengandung
polifenol yang bersifat sebagai antioksidan alami yang dapat memberikan proteksi
kepada membran sel terhadap kerusakan akibat ion superoksida.24
40
Gambar 4.1 Hasil pewarnaan TUNEL perbesaran 200x; (a) N: Normal
(n=2), (b) D: DM (n=3), (c) D+Ss: DM dengan pemberian daun
insulin 100 mg/kgBB (n=3), ( ) sel apoptosis
(a)
(c)
(b)
41
4.2 KETERBATASAN PENELITIAN
Keterbatasan pada penelitian ini adalah:
1. Jumlah sampel yang digunakan pada penelitian sedikit
2. Dosis ekstrak Smallanthus sonchifolius yang digunakan satu dosis saja,
sehingga data kurang bervariasi.
42
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Berdasarkan pembahasan dan uji statistik pada bab sebelumnya, maka
peneliti dapat menyimpulkan bahwa pemberian ekstrak daun insulin Smallanthus
sonchifolius dengan dosis 100 mg/kgBB/hari selama 28 hari menunjukkan adanya
penurunan bermakna pada apoptosis jantung tikus diabetes jika dibandingkan
dengan tikus diabetes tanpa terapi dengan metode TUNEL Trevigen®.
5.2 Saran
1. Diharapkan dapat dilakukan penelitian lebih lanjut dengan sampel yang
lebih banyak agar menggambarkan efek pemberian ekstrak Smallanthus
sonchifolius terhadap apoptosis sel jantung.
2. Diharapkan dapat dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai efek
pemberian ekstrak Smallanthus sonchifolius dengan waktu, dosis, dan
pewarnaan yang bervariasi.
43
BAB VI
KERJASAMA PENELITIAN
Penelitian ini merupakan kerjasama antara penelitian mahasiswa dengan
kelompok penelitian diabetes dan regenerasi pankreas PSKPD FKIK UIN Syarif
Hidayatullah Jakarta yaitu dr. Flori Ratna Sari, Ph.D. dan dr. Hari Hendarto,
Sp.PD, Ph.D, FINASIM yang dibiayai oleh Kementerian Agama Republik
Indonesia.
44
DAFTAR PUSTAKA
1. Guyton, A.C. & Hall, J.E. (2011) Textbook of Medical Physiology 12th
edition. Philadelpia: Saunders Elsevier. 2011.
2. World Health Organization. IDF Diabetes Atlas 6th Edition. 2013.
3. American Diabetes Association. Evidence-based Nutrition Principle and
Recommendation in Diabetes Mellitus. Diabetes Care. 2013.
4. World Health Organization. Definition and Diagnosis of Diabetes Mellitus
and Intermediate Hyperglicaemia. 2006.
5. Perkumpulan Endokrinologi Indonesia (PERKENI). Konsensus
Pengelolaan dan Pencegahan Diabetes Mellitus Tipe 2 Di Indonesia. 2015.
6. Badan Penelitian Dan Pengembangan Kesehatan Kementerian Kesehatan
RI. Riset kesehatan dasar (Riskesdas). 2013.
7. Sherwood, Lauralee. Fisiologi Manusia: dari sel ke sistem. Edisi 7. Jakarta:
EGC. 2007.
8. Askandar, T. Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam. Surabaya: Airlangga
University Press. 2007.
9. Departemen Kesehatan R. Pharmaceutical Care untuk Diabetes Mellitus.
Jakarta: Departemen kesehatan RI. 2005.
10. Sudoyo AW, Setiyohadi B, Alwi I, Simadibrata MK, Setiati S. Buku Ajar
Ilmu Penyakit Dalam; Diabetes Melitus di Indonesia. Jakarta: Interna
Publishing. 2010.
11. Aybar, M.J., Riera, A.S., Grau, A. Sanches, S.S. Hypoglicemic Effect of The
Water Extract of Smallanthus sonchifolius (Yacon) Leaves in Normal and
Diabetic Rats. J Ethnopharmacol: 74, 125-132. 2001.
12. Barret K, Barman SM, Boitano S, Brooks HL. Ganong’s review of medical
physiology 23rd edition. United states of America: The McGraw-Hill
companies. 2010.
13. Kumar V, Cotran RS, Robbins SL. Buku Ajar Patologi Robbins Edisi 7.
Jakarta: EGC. 2007.
14. Price SA, Wilson LM. Patofisiologi: Konsep Klinis Proses-proses Penyakit
Edisi 6. Vol. 2. Jakarta: EGC. 2005.
45
15. American Diabetes Association. Diagnosis and Classification of Diabetes
Mellitus, Diabetes Care, 35(1), 64-71. 2012.
16. Nasar IM, Sutisna H, Wirasmi M. Buku Ajar Patologi II (Khusus) Edisi 1.
Jakarta: Sagung Seto. 2010.
17. Gardner, David, G., Shoback, Dolores. Greenpan’s Basic & Clinical
Endocrinology 8th edition.US: McGraw Hill. 2007.
18. Vitrac dan Ong KW. Anti-Diabetic And Anti-Lipidemic Effects Of
Chlorogenic Acid Are Mediated By Ampk Activation. Elsevier. 2013.
19. Liu Q, Wang S, Cai L. Diabetic Cardiomyopathy and its Mechanism: Role
of Oxidative Stress and Damage. J Diabetes Invest ;5(6):623-34. 2014.
20. Voulgari C, Papadogiannis D, Tentolouris N. Diabetic cardiomyopathy:
from the pathophysiology of the cardiac myocyte to current diagnosis and
management strategies. Vascular Health and Risk Management 2010; 6:
883-903.
21. Duncan, JG. Mitochondrial Dysfunction in Diabetic Cardiomyopathy.
Biochim Biophys Acta. 2011; 1813 (7): 1351-1359.
22. Sudiana IK. Patobiologi Molekuler Kanker. Jakarta: Salemba Medika.
2008.
23. Szkudelski T. The Mechanism Of Alloxan And Streptozotocin Action In ß
Cells Of The Rat Pancreas. Physiology Research. 2001; 50: 536-54.
24. Delgado, G.T.C., Tamashiro, W.M.d.S.C., Junior, M.R.M., Pastora, G.M.
Yacon (Smallanthus sonchifolius): A Functional Food. Plant Foods Hum
Nutr DOI. 10..1007/s11130-013-0362-0.
25. Jorns A, Klempnauer J, Tiedge M, Lenen S. Recovery Pancreatic Beta Cells
in Response to Long-term Normoglycemia After Pancreas or Islet
Transplantation in severely Streptozotosin Diabetic Adult Rats. 2001.
26. Polreich Severin. Establishment of a classification scheme to structure the
post-harvest diversity of yakon storage roots (Smallanthus sonchifolius
(poepp. & endl.) H. Robinson). Lima, Peru: University of Kassel. 2003.
46
27. Rolim PM, Salgado SM, Padilha VM, Andrane SA. Glycemic profile and
prebiotic potential of breas with flour yacon. Cienc.Tecnol.Aliment.
Campina. 2011; 31 (2): 467-474.
28. Gajdosik, A., Gajdosikova, A., Stefek, M., Navarora, J., Hozova, R. 1999.
Streptozotocin-induced Experimental Diabetes in Male Wistar Rats. [cited
2016 September 1]. Available from: www.ncbi.nlm.nih.gov
29. Trevigen Inc. TACS® 2 TdT-DAB In Situ Apoptosis Detection. 2010. [cited
2016 September 2]. Available from: www.trevigen.com
30. Sari FR, Watanabe K, Thandavarayan RA, Harima M, Zhang S, Muslin AJ,
et al. Protein Protects Against Cardiac Endoplasmic Reticulum Stress (ERS)
and ERS-Initiated Apoptosis in Experimental Diabetes. J Pharmacol Sci.
2010;113:325-34.
31. Agnia A. Efek Ekstrak Daun Insulin (Smallanthus Sonchifolius) Terhadap
Kadar Glukosa Darah, Berat Badan dan Low Density Lipoprotein Pada
Tikus Yang Diinduksi Streptozotosin. Ciputat: Uin Syarif Hidayatullah
Jakarta. 2015.
32. Boudina, S., Abel, E.D. Diabetic Cardiomiopathy, Causes and Effects. Rev
Endocr Metab Disord. 2010 March. 2010; 11(1): 31-39.
33. Mescher, A.L. Histologi Dasar Junqueira: Teks dan Atlas Edisi 12. Jakarta:
EGC. 2011
34. Ito Y, Shibata MA, Kusakabe K, Otsuki Y. Method of specific detection of
apoptosis using formamide-induced DNA denaturation assay. Journal of
histochemistry & cytochemistry. 2006; 54(6):683–92
35. Kyrylkova K, Kyryachenko S, Leid M, Kioussi C. Detection of apoptosis
by TUNEL assay. Article methods in molecular biology. 2012 Jan:p1-11
36. Loo DT. In situ detection of DNA damage: Methods and protocols. 2002:
21-30
37. Singh AS, Masuku MB. Sampling techniques and determination of sample
size in applied statistic research: an overview. Int. J. ECM. 2014
47
Lampiran 1
Hasil Determinasi / Identifikasi Bahan Uji
Gambar 7.1 Hasil Determinasi / Identifikasi Bahan Uji
48
Lampiran 2
Surat Keterangan Tikus Sehat
Gambar 7.2 Surat Keterangan Tikus Sehat
49
Lampiran 3
Gambar Proses Penelitian
Gambar 7.3 Persiapan
Preparat
Gambar 7.5 Proses
Homogen PBS
Gambar 7.6 Proses Deparafinisasi
Gambar 7.4 Proses
Inkubasi
50
Gambar 7.12 Proses
Sterilisasi Alat
(Lanjutan)
Gambar 7.7 Proses
Pengeringan Preparat
Gambar 7.9 Proses
Covering
Gambar 7.8 Proses
Pemberian kit
TUNEL TREVIGEN
Gambar 7.10 Proses
Penataan Preparat
Gambar 7.11 Proses
Fiksasi Preparat
51
Lampiran 4
Riwayat Penulis
Identitas
Nama : Hazrina Julia
Jenis Kelamin : Perempuan
Tempat, Tanggal Lahir : Banda Aceh, 14 Juli 1995
Agama : Islam
Alamat : Jln. T. Iskandar Komp. Villa Asri No.24,
Lamglumpang, Ulee Kareng, Banda Aceh
e-Mail : [email protected]
Riwayat Pendidikan
Tahun 1999-2001 : TK YKA Banda Aceh
Tahun 2001-2007 : MIN 1 Banda Aceh
Tahun 2007-2010 : SMPN 19 Percontohan Banda Aceh
Tahun 2010-2013 : SMAN Modal Bangsa Aceh Besar
Tahun 2013-sekarang : UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
