PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA...

54
PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA TIKUS MODEL OSTEOPOROSIS TUGAS AKHIR Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran Oleh: Yesi Amelia 145070101111042 PROGRAM STUDI KEDOKTERAN FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2017

Transcript of PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA...

Page 1: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN

KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA TIKUS MODEL

OSTEOPOROSIS

TUGAS AKHIR

Untuk Memenuhi Persyaratan

Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran

Oleh:

Yesi Amelia

145070101111042

PROGRAM STUDI KEDOKTERAN

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2017

Page 2: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

DAFTAR ISI

Halaman

Judul ............................................................................................................... i

LembarPengesahan ....................................................................................... ii

Kata Pengantar ............................................................................................... iii

Abstrak ........................................................................................................... v

Abstract .......................................................................................................... vi

DaftarIsi .......................................................................................................... vii

DaftarGambar ................................................................................................. x

DaftarTabel ..................................................................................................... xi

DaftarSingkatan .............................................................................................. xii

BAB 1 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 ........................................................................... 4

1.4.1 Manfaat Akademik ................................................................. 4

1.4.2 Manfaat Praktis ...................................................................... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA.......................................................................... 5

2.1 StrukturTulang ................................................................................ 5

2.1.1 Fisiologi Tulang ..................................................................... 6

2.2 Osteoporosis .................................................................................. 8

2.2.1 Definisi Osteoporosis ............................................................. 8

2.2.2 Etiologi Osteoporosis ............................................................. 8

2.2.3 Peran Osteoblas dan Osteoklas pada Osteoporosis .............. 9

2.3 Nikotin ............................................................................................ 9

2.3.1 Nikotin Meningkatkan Aktivitas Osteoblas ............................. 10

2.3.2 Nikotin Menghambat Aktivitas Osteoklas ............................... 11

2.4 Kadar Deoxypiridinoline .................................................................. 12

2.5 Tikus sebagai Replikasi .................................................................. 12

2.5.1 Deskripsi Tikus Putih ............................................................. 12

2.5.2 Konversi Umur Tikus Putih .................................................... 13

Page 3: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

2.5.3 Tikus Model Osteoporosis ..................................................... 15

2.5.3.1 Prosedur Bilateral OvariektomipadaTikus .................. 15

BAB 3 KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN ....................... 17

3.1 Kerangka Konsep ............................................................................ 17

3.2 Hipotesis Penelitian ......................................................................... 18

BAB 4 METODE PENELITIAN ........................................................................ 19

4.1 Rancangan Penelitian ..................................................................... 19

4.2 Populasi dan Replikasi Penelitian ................................................... 19

4.2.1 Populasi Target ..................................................................... 19

4.2.2 Replikasi Penelitian ............................................................... 19

4.2.2.1 Kriteria Inklusi ............................................................. 19

4.2.2.2 Kriteria Ekslusi............................................................ 20

4.2.3 Pembagian Kelompok Replikasi ............................................ 20

4.2.4 Penentuan Besar Replikasi .................................................... 20

4.3 Tempat dan Waktu Penelitian ......................................................... 21

4.4 Variabel Penelitian .......................................................................... 21

4.4.1 Variabel Bebas ...................................................................... 21

4.4.2 Variabel Terikat ..................................................................... 21

4.5 Definisi Operasional ........................................................................ 22

4.6 Bahan dan Alat/Instrumen Penelitian .............................................. 23

4.6.1 Alat dan Bahan untuk Perawatan Hewan Coba ..................... 23

4.6.2 Pengenceran dan Pemberian Larutan Nikotin ........................ 23

4.6.3 Alat dan Bahan untuk Perlakuan Ovariektomi ........................ 23

4.6.4 Alat dan Bahan untuk Pembedahan Hewan Coba ................. 23

4.6.5 Penghitungan Kadar Deoxypiridinoline Serum dengan

ELISA Kit ............................................................................... 24

4.7 Prosedur Penelitian ........................................................................ 24

4.7.1 PerawatanTikus ..................................................................... 24

4.7.2 Prosedur Ovariektomi ............................................................ 24

4.7.3 Pemberian Larutan Nikotin .................................................... 24

4.7.4 Pembedahan Tikus ................................................................ 25

4.7.5 Pengukuran Kadar Deoxypiridinoline Serum .......................... 25

4.8 Prosedur Pengumpulan dan Analisis Data ...................................... 25

4.9 Bagan Alur Penelitian ..................................................................... 26

Page 4: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

BAB 5 HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA ......................................... 27

5.1 Hasil Penelitian ............................................................................... 27

5.2 Analisis Data ................................................................................... 29

5.2.1 Uji Normalitas Data ................................................................ 29

5.2.2 Uji Homogenitas Data ............................................................ 29

5.2.3 Uji One Way ANOVA ............................................................. 29

5.2.4 Uji Post Hoc Tukey HSD ........................................................ 30

5.2.5 Uji Regresi Linier ................................................................... 31

BAB 6 PEMBAHASAN .................................................................................... 32

BAB 7 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 38

7.1 Kesimpulan ..................................................................................... 38

7.2 Saran .............................................................................................. 39

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 40

LAMPIRAN ..................................................................................................... 45

Page 5: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling
Page 6: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

 

v    

ABSTRAK

Amelia, Yesi. 2017. Pengaruh Larutan Nikotin Terhadap Penurunan Kadar Deoxypiridinoline Serum pada Tikus Model Osteoporosis. Tugas Akhir, Program Studi Kedokteran, Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya. Pembimbing: (1) dr. Panji Sananta, Sp.OT, M.Ked, (2) dr. Asri Prameswari, Sp.PD.

Nikotin adalah zat kimia yang banyak dihasilkan dari tanaman tembakau atau diproduksi secara sintetis. Dalam penelitian invitro nikotin dapat meningkatkan aktivitas osteoblas dan menurunkan aktivitas osteoklas. Pada wanita menopause kadar estrogen cenderung menurun sehingga beresiko mengalami osteoporosis. Osteoporosis sendiri terjadi karena ketidakseimbangan aktivitas osteoblas dan osteoklas. Penelitian ini dilakukan untuk melihat pengaruh pemberian larutan nikotin terhadap kadar deoxypiridinoline (DPD) serum sebagai marker resorpsi tulang pada tikus wistar betina (Rattus novergicus) model osteoporosis. Penelitian ini adalah penelitian true experimental (eksperimental murni) di laboratorium secara in vivo. Penelitian dilakukan dengan desain post test only pada kelompok perlakuan dan kontrol. Pengelompokan objek eksperimen dilakukan dengan desain randomisasi sederhana. Tikus wistar yang digunakan berjumlah 25 ekor dan dibagi menjadi 5 kelompok, kelompok 1 sebagai kontrol negatif, kelompok kedua sebagai kontrol positif yang hanya dilakukan bilateral oovorektomi dan 3 kelompok selanjutnya sebagai kelompok perlakuan juga dilakukan bilateral oovorektomi serta pemberian dosis nikotin yang berbeda. Kelompok perlakuan 1 diberi dosis nikotin sebesar 0,25 mg/kgBB, kelompok perlakuan 2 dengan dosis nikotin 0,5 mg/kgBB dan kelompok perlakuan 3 dosis nikotin 0,75mg/kgBB. Pemberian nikotin dilakukan selama 5 minggu. Hasil penelitian menunjukkan penurunan kadar DPD serum sebesar 19,2% pada uji regresi linier dan tidak memiliki perbedaan yang bermakna pada tiap kelompok perlakuan (Post Hoc Tukey HSD, p > 0,05). Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa pemberian larutan nikotin terhadap kadar DPD serum tidak memiliki pengaruh yang signifikan pada tikus model osteoporosis.

Kata kunci : osteoporosis, larutan nikotin, kadar deoxypiridinoline serum

 

 

 

 

 

 

Page 7: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

 

vi    

ABSTRACT

Amelia, Yesi. 2017. The Effect of Nicotine Solution on Decrease Serum Deoxypiridinoline Levels in Osteoporotic Mice. Final Assignment, Medical Program, Faculty of Medicine, Universitas Brawijaya. Supervisors: (1) dr. Panji Sananta, Sp.OT, M.Ked, (2) dr. Asri Prameswari, Sp.PD.

Nicotine is a chemical substance that produced by tobacco or synthectically. In an invitro research nicotine is able to increase osteoblasts activity and decrease osteoclasts activity. In postmenopausal women, the level of estrogen tends to be decreased, giving risk of developing osteoporosis. Osteoporosis itself occurs because of the imbalance between osteoblasts and osteoclasts activity. This research have been done to look for the effect of nicotine solution on levels of serum deoxypiridinoline (DPD) as a marker of bone resorbtion in osteoporotic Rattus novergicus. This true experimental research was conducted in laboratory in vivo and was using post test only design with experimental and control groups. The experimental groups’s subjects were randomized using simple randomization design. The amount of mice that was used in this research are 25 mice, divided into 5 groups; first group as negative control, second group as positive control, that only bilateral oovorectomied and the rest of the group are treatment groups that also oovariectomied and given different doses of nicotine. The first treatment group are given the nicotine 0.25 mg/kgBB, the second treatment group are given the nicotine 0.5 mg/kgBB and the third treatment group are given nicotine 0.75 mg/kgBB. The nicotine was given for 5 weeks. The result of the research showing decreasing DPD serum levels as much as 19.2% on linear regression test and have no significant differences on each treatment group (Post Hoc Tukey HSD, p >0.05). So it can be concluded that the nicotine solution effect on serum DPD levels has no significant effect on osteoporotic mice.

Key words: osteoporotic, nicotine solutions, serum deoxypiridinoline levels

Page 8: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

1    

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Osteoporosis adalah kelainan sistemik pada tulang yang ditandai dengan

rendahnya massa tulang (kepadatan tulang) dan perubahan mikroarsitektur

jaringan tulang sehingga resiko fraktur menjadi meningkat (Gibney, 2009). Pada

osteoporosis terjadi ketidakseimbangan antara aktivitas osteoklas (peresorpsi)

dan osteoblast (pembentuk tulang). Ketidakseimbangan ini dapat meningkatkan

kerapuhan pada tulang (Burge,et al., 2007). Menurut WHO (2012), osteoporosis

menduduki peringkat kedua di bawah penyakit jantung sebagai masalah

kesehatan utama dunia. Berdasarkan data International Osteoporosis Foundation

menunjukkan bahwa lebih dari 30% wanita diseluruh dunia mengalami resiko

patah tulang akibat osteoporosis, bahkan mendekati 40%. Sedangkan pada pria,

resiko terkena osteoporosis lebih rendah yaitu 13%. Kejadian patah tulang

(fraktur) akibat osteoporosis diseluruh dunia mencapai angka 1,7 juta orang dan

diperkirakan angka ini akan terus meningkat hingga mencapai 6,3 juta orang

pada tahun 2050. Di Indonesia osteoporosis merupakan salah satu penyakit tidak

menular yang memiliki tingkat fatalitas,disabilitas dan morbiditas yang tinggi

(Depkes RI, 2007).

Beberapa obat osteoporosis saat ini digunakan sebagai terapi untuk

osteoporosis seperti terapi hormon estrogen konvensional, biofosfonat (misalnya

alendronate, ibandronate, risedronate, zoledronic acid), selective estrogen

receptor modulators (misalnya raloxifene), paratiroid hormon (misalnya

teriparatide), dan penghambat ligand RANK (misalnya denosumab). Semua obat

ini telah menunjukkan efeknya dalam pencegahan osteoporosis dan fraktur

Page 9: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

2    

 

terkait osteoporosis, terutama fraktur vertebra pada wanita pascamenopause

(Lee WL,et al., 2013). Namun terapi ini juga memiliki resiko efek samping jika

digunakan dalam jangka waktu yang lama seperti pada penggunaan oral

biofosfonat akan menimbulkan gangguan gastrointestinal seperti sakit perut,

dispepsia, diare, sembelit, atau reaksi esofagus parah seperti esofagitis, erosi

dan ulserasi. Kemudian biofosfonat juga memiliki efek samping osteonekrosis

pada rahang (Sweetman, 2009). Osteoporosis juga memiliki implikasi yang

penting pada keadaan sosial dan ekonomi. Pengobatan untuk kasus fraktur

osteoporosis terbilang besar. Pada tahun 2000 di Indonesia dengan kasus fraktur

akibat osteoporosis sebesar 227.850 dibutuhkan biaya sebesar $2,7 milyar, dan

diperkirakan pada tahun 2020 dengan kasus yang sama dibutuhkan dana $3,8

milyar. Pada tahun 2050 diperkirakan Indonesia akan membutuhkan dana yang

lebih besar lagi hanya untuk menangani kasus osteoporosis saja. Oleh karena itu

dibutuhkan suatu alternatif terapi yang baru untuk osteoposis yang bisa dijadikan

solusi untuk permasalahan diatas (Ichramsyah, et al., 2005).

Nikotin merupakan suatu jenis senyawa kimia yang termasuk ke dalam

golongan alkaloid dengan nama kimia 3-(1-metil-2-pirolidil) piridin (Adietomo,et

al,2013). Saat ini nikotin sangat mudah didapatkan karena terdapat banyak

tanaman tembakau di Indonesia. Beberapa literatur menyatakan bahwa nikotin

dengan dosis yang tepat dapat digunakan sebagai terapi osteoporosis. Nikotin

memiliki potensi yang besar sebagai terapi pada pasien osteoporosis dengan

meningkatkan aktivitas dan proliferasi osteoblas, menghambat resorpsi tulang

oleh osteoklas, serta meningkatkan kadar insulin dan antioksidan yang penting

untuk menjaga kepadatan massa tulang (Tanaka,et al., 2013).

Page 10: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

3    

 

Matriks tulang organik terdiri dari 90% kolagen tipe I dalam struktur

protein triple-helical. Kolagen tipe I pada tulang adalah hubungan silang (cross-

link) oleh senyawa spesifik kolagen. Pada manusia cross-link ini adalah turunan

dari hydroxypyridinium: pyridinoline (PYD) dan deoxypiridinoline (DPD)

(Fassbender,et al., 2009). Kadar DPD sebagai marker resorpsi tulang dapat

digunakan untuk menentukan efek terapi dari nikotin pada tulang (Norazlina,et

al,2009). Saat ini belum banyak diteliti mengenai potensi nikotin sebagai terapi

osteoporosis, oleh karena itu, pada penelitian ini penulis ingin mengetahui

pengaruh pemberian larutan nikotin terhadap penurunan kadar deoxypiridinoline

(DPD) serum sebagai terapi osteoporosis.

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimana pengaruh pemberian larutan nikotin terhadap penurunan

kadar deoxypiridinoline serum pada tikus model osteoporosis?

1.3 Tujuan Penelitian

1.3.1 Tujuan Umum

Mengetahui pengaruh pemberian larutan nikotin terhadap penurunan

kadar deoxypiridinoline serum pada tikus model osteoporosis.

1.3.2 Tujuan Khusus

Mengetahui hubungan dosis larutan nikotin dengan kadar

deoxypiridinoline serum pada tikus model osteoporosis.

Page 11: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

4    

 

1.4 Manfaat Penelitian

1.4.1 Manfaat Akademik

Penelitian ini diharapkan dapat dijadikan sebagai dasar teori untuk

menambah ilmu pengetahuan dan dapat dikembangkan lagi pada penelitian

selanjutnya dalam bidang kesehatan, khususnya tentang pengaruh larutan

nikotin terhadap kadar deoxypiridinoline serum pada tikus model osteoporosis.

1.4.2 Manfaat Praktis

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada masyarakat

mengenai pengaruh larutan nikotin sebagai terapi untuk osteoporosis.

Page 12: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

5    

 

 

Page 13: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Struktur Tulang

Tulang adalah substansi paling keras pada tubuh manusia yang terdiri dari

banyak selserta materi ekstraseluler yang keras. Tulang terdiri dari 20-40%

komponen organik yaitu kolagen, 50-70%komponen anorganik yaitu mineral, 5-10%

air dan <3% lipid. Mineral utama dari komposisi intraselular adalah kalsium dan

fosfat yang berfungsi untuk menyediakan rigiditas mekanik dan kekuatan load-

bearing tulang, sementara matriks organik menyediakan elastisitas daan fleksibilitas

tulang.Matriks ekstraselular tulang terdiri atas 85-90% protein kolagen, terutama

kolagen tipe I (Guyton dan Hall, 2006).Kolagen tipe I pada tulang adalah hubungan

silang (cross-link) oleh senyawa spesifik kolagen. Pada manusia cross-link ini adalah

turunan dari hydroxypiridinium: pyridinoline (PYD) dan deoxypiridinoline (DPD)

(Fassbender, et al., 2009). Keseimbangan yang baik antara kedua komponen ini

dibutuhkan agar tulangdapat menahan stres dan mencegah fraktur.

Ketidakseimbangan kedua komponen tersebut dapat mengakibatkan kerusakan

tulang dan mengakibatkan penurunan kekuatan tulang (Rogers, 2011)

Orang dewasa memiliki dua tipe tulang yaitu : tulang kortikal (compact) dan

tulang trabekular (spongy atau cancellous). Jumlah komponen tulang kortikal adalah

80% dan tulang trabecular adalah 20%. Tulang kortikal adalah bagian yang tersusun

rapat dan merupakan bagian yang kuat sehingga memenuhi sebagian besar struktur

tulang dan berfungsi sebagai protektor tulang. Tulang trabekular adalah bagian yang

Page 14: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

6

berbentuk seperti spon atau sarang lebah, merupakan bagian yang kurang kuat dan

memiliki luas permukaan yang lebih besar sehingga memungkinkan untuk menjadi

metabolik aktif.Hal ini menyebabkan tulang trabecular lebih cepat mengalami proses

remodelling daripada tulang kortikal dan memiliki efek yang lebih cepat terpengaruh

oleh kondisi yang terkait dengan peningkatan pergantian tulang dibandingkan

dengan tulang kortikal. Oleh karena itu tulang trabekular rentan untuk mengalami

kehilangan massa tulang (Walsh, 2014).

Ada empat jenis dari sel-sel tulang utama yaitu: osteoblas, liningcells,

osteosit dan osteoklas. Osteoblas merupakan sel yang berasal dari selinduk

mesenchymal atau yang disebut dengan osteoblastic stromal cell yang terletak di

sum-sum tulang.Sel osteoblas berperan pada modulasi pembentukan tulang baru

(formasi tulang).Lining cells merupakan sel osteoblas yang sedang istirahat atau

tidak bekerja untuk sistem pembentukan tulang. Osteosit adalah osteoblas yang

tertanam pada tulang selama proses pembentukan dan mineralisasi tulang. Sel

osteoklas merupakan sel yang berperan pada proses resorpsi tulang (Geusens, et

al., 2004).

2.1.1 Fisiologi Tulang

Sel-sel tulang mengalamimodelling danremodellingyang memungkinkan

tulang untuk tumbuh dan beradaptasi sesuai kebutuhan. Proses modelling terjadi

ketika resorpsi tulang dan pembentukan tulang terjadipada permukaan yang terpisah

(pembentukan dan resorpsi tidak digabungkan). Contoh dari proses ini adalah

selama peningkatan panjang dan diameter tulang panjang. Remodellingadalah

Page 15: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

7

proses penggantian jaringan lama dengan jaringan tulang baru, terutama terjadi

padakerangka dewasa untuk mempertahankan massa tulang (IOF,2017) Proses

remodelling melibatkan pembentukan tulang dan resorpsi tulang yangsaling

berkaitan. Remodelling memungkinkan perubahan arsitektur tulang dalam

menanggapi faktor-faktor seperti beban mekanis, tapi tanpa merubah ukuran

kerangka keseluruhan. Dalam kerangka dewasa, 5-10% dari tulang diremodeling

setiap tahun. Remodelling tidak terjadi merata di seluruh kerangka, 80% dari

renovasi terjadi di tulang trabekular (David, 2011).

Fisiologi remodeling tulang diawali dengan sinyal dari sel lining atau osteosit

yang dipicu oleh stres, microfracture, sistem biofeedback, dan penyakit tertentu yang

berpotensi serta pengobatannya. Sinyal dari liningcell melepaskan berbagai sitokin

dan faktor pertumbuhan. Macrophage Colony-Stimulating Factor (M-CSF) dihasilkan

oleh sel stroma untukproliferasi, kelangsungan hidup, dan diferensiasi dari prekursor

osteoklas. Pada tahap kedua prekursor osteoblas menghasilkan RANK-Ligand

(receptoractivator of nuclear factor kappa B ligand) untuk berikatan dengan

reseptoryang ada pada permukaan prekursor osteoklas yaitu RANK, setelah itu akan

terbentuk sel osteoklas yang matang dan aktif untuk meresorpsi tulang. Tahap

ketiga yaitu osteoklas yang berikatan dengan matriks tulang melalui reseptor integrin

pada membran osteoklas yang menghubungkan dengan matriks peptida

tulang(Tanaka, et al.,2013).

Setelah tulang telah selesai diresorpsi dan terbentuk rongga pada tulang,

pada tahap keempat adalah dilepaskannyasitokin-sitokin dan faktor-faktor

pertumbuhan yang merupakan osteoblas dewasa pertama dari mesenchymal stem

Page 16: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

8

cells yang kemudian menstimulasi pembentukan sel osteoblas. Osteoblas dewasa

memproduksi osteoprotegerin (OPG) yang mengikat RANK-L, sehingga ikatan

antara RANK-L dan RANK pada osteoklas terganggu akibatnya osteoklas

mengalami apoptosis sehingga resorpsi tulang berhenti. Pada tahap kelima,

pembentukan tulang dibagi menjadi dua tahap yaitu, pertama osteoblas mengisi

rongga yang telah diresorpsi dengan osteoid dan yang kedua terjadi proses

mineralisasi. Tahap keenam adalah ketika pembentukan tulang selesai, osteoblas

dewasa mengalami apoptosis atau berubah menjadi lapisan sel atau osteosit(Clarke,

2008).

2.2 Osteoporosis

2.2.1 Definisi Osteoporosis

Osteoporosis adalah gangguan metabolisme tulang dimana terjadi

ketidakseimbangan kerja osteoblas (sel pembangun) dan osteoklas (sel

pembongkar) sehingga kepadatan tulang menurun disertai rusaknya mikroarsitektur

tulang yang menyebabkan tulang menjadi mudah mengalami fraktur

(Infodatin,2015).Menurut kriteria dari WHO, osteoporosis didefinisikan apabila Bone

Mass Density [BMD] pada -2,5 standar deviasi atau dibawahnya [T-score <-2,5

SD].Osteoporosis merupakan penyakit yang kurang cepat untuk disadari (silent

disease) sehingga diagnosis dan penanganannya sering terlambat. Keterlambatan

diagnosis dan penanganan dari osteoporosis menyebabkan komplikasi yang serius,

yaitu fraktur dan perubahan postur tubuh pasien (kifosis) yang dapat menurunkan

Page 17: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

9

kualitas hidup dan meningkatkan disabilitas pada pasien osteoporosis (Assuntaet

al.,2013).

2.2.2 Etiologi Osteoporosis

Mekanisme dasar terjadinya osteoporosis adalah pertumbuhan dan

perkembangan massa tulang yang buruk dan pengeroposan tulang pada periode

setelah puncak massa tulang tercapai. Kedua faktor ini dipengaruhi oleh faktor

lingkungan dan genetik. Sekitar dua pertiga resiko fraktur pada wanita

pascamenopause ditentukan oleh puncak massa tulang pada saat pramenopause.

Sekitar setengah dari massa tulang terakumulasi selama masa pubertas. Hal ini

terkait dengan peningkatan kadar hormon seks dan hampir selesai dengan

penutupan end plate. Hanya ada akumulasi mineral tulang minimal selama 5 sampai

15 tahun berikutnya (sceletal consolidation). Puncak massa tulang dicapai sekitar

umur 30. Studi pada pasangan kembar ibu dan anak menunjukkan bahwa 40%

sampai 80% variabilitas pada massa tulang ditentukan oleh faktor genetik. Gen yang

terlibat dalam osteoporosis termasuk reseptor estrogen, transformasi growth-β,dan

apolipoprotein E dan kolagen.Pengeroposan tulangterjadi sebaliknya, sebagian

besar ditentukan oleh faktor lingkungan (gizi, kebiasaan, dan obat-

obatan)(Skugor,2010).

2.2.3 Peran Osteoblas dan Osteoklas Pada Osteoporosis

Osteoporosis terjadi ketika metabolisme tulang seseorang terganggu.

Metabolisme tulang secara normal adalah adanya keseimbangan antara aktivitas

osteoklas dalam mengabsorbsi tulang dan aktivitas osteoblas dalam mengisi rongga

Page 18: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

10

tulang yang telah diabsorbsi oleh osteoklas. Seseorang beresiko menderita

osteoporosis apabila aktivitas osteoklas lebih tinggi daripada osteoblas, sehingga

osteoblas tidak mampu mencukupi atau mengisi rongga tulang yang telah

diabsorpsi(Raisz,2005).

2.3 Nikotin

Nikotin merupakan suatu jenis senyawa kimia yang termasuk ke dalam

golongan alkaloid dengan nama kimia 3-(1-metil-2-pirolidil) piridin(Adietomo et

al.,2013).Nikotin sangat mudah didapatkan karena banyaknya tanaman tembakau di

Indonesia. Selain itu, nikotin juga terdapat dalam sayur-sayuran seperti kentang,

kembang kol, terong dan tomat dengan kadar yang berbeda-beda (anonim,2012).

2.3.1 Nikotin Meningkatkan Aktivitas Osteoblas

Nikotin dapat meningkatkan aktivitas, proliferasi, dan pelepasan sitokin dari

osteoblas. Stimulasi α4nAChR pada osteoblas dapat meningkatkan proliferasi

osteoblas (Daffner,2012). Aktivasi reseptor α3 dan α5 nACH akan meningkatkan

bone morphogenic protein-2(protein yang memiliki peran penting dalam regulasi

induksi tulang), dan pemeliharaan dan perbaikan selama penyembuhan fraktur pada

model tikus (Rothem,2011).Administrasi nikotin juga meningkatkan deposisi kalsium

dan alkaline fosfatase yang mendorong mineralisasi tulang (Daffner,2012).

Administrasi nikotin juga meningkatkan calcitonin gene related peptide

[CGRP](Dussor,et al.,2003). CGRP memiliki efek pleiotropik pada sel-sel tulang.

CGRP menghambat maturasi sel osteoklas dan resorpsi tulang, dan anabolik untuk

Page 19: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

11

sel osteoblas. Terdapat 2 jenis CFRP; CGRP-α and CGRP-β. CGRP-α dapat

meningkatkan proliferasi dari osteoblas dan mencegah pengeroposan tulang pada

tikus yang telah diovariektomi. CGRP-α dapat meningkatkan massa kepadatan

tulang(SamplAe,2011).

Dalam studi yang telah dilakukan oleh Park, J., Kang, J. W., dan Lee, S. M.

(2013) penggunaan dosis nikotin 1 mg/KgBB pada mencit dapat menurunkan ROS.

Maka pada penelitian ini digunakan dosis setengahnya karena ekstrapolasi dari

dosis mencit ke dosis tikus (Freireich, 1966).

2.3.2 Nikotin Menghambat Aktivitas Osteoklas

Nikotin dapat menurunkan aktivitas osteoklas dan resorpsi tulang dengan

mekanisme kerja di nicotine acetylcholine receptor (nAChR) yang akan menurunkan

ekspresi RANK-L, sehingga mencegah terjadinya ikatan kompleks antara RANK-L

dengan RANK. Terganggunya ikatan RANK-L dengan RANK akan menghambat

diferensiasi sel prekursor osteoklas dan menghambat aktivasi osteoklas sehingga

proses resorpsi tulang menurun(Tanaka, et al., 2013). Aktivasi reseptor nikotin dapat

menghambat diferensiasi sel prekursor osteoklas dan menurunkan aktivasi

osteoklas dapat dilihat padagambar 2.1.

Page 20: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

Gambar 2.1 Jalur pensinyalan RANK: protein transmembran tipe I RANK pada permukaan sel

dalam hubungannya dengan fakto

Nikotin menurunkan ekspresi

dengan RANK yang kemudian

aktivasi osteoklas.

2.4 Kadar Deoxypiridinoline

Proses metabolisme tul

dengan remodelling tulang. Termasuk didalamnya adalah proses degradasi yaitu

resorpsi tulang oleh ost

Matriks tulang organik sekitar 90% terdiri dari kolagen tipe I, yaitu

protein.Kolagen tipe I dihubungkan secara silang (

spesifik yang memberikan kekuatan pada tulang.

mature adalah pyridinium

Deoxypyridinoline (DPD) adalah bagian kecil dari struktur amino siklik yang

menghubungkan rantai peptide molekul kolagen

resorpsi tulang karena merupakan

12

Jalur pensinyalan RANK: protein transmembran tipe I RANK pada permukaan sel

dalam hubungannya dengan faktor-faktor sitoplasmik yang menyangkut transduksi sinyal RANK.

ekspresi RANK-L yang akan mencegah terjadinya ikatan kompleks antara RANK

n RANK yang kemudianmenghambat diferensiasi sel prekursor osteoklas dan

Deoxypiridinoline

Proses metabolisme tulang terjadi secara terus menerus yang disebut

dengan remodelling tulang. Termasuk didalamnya adalah proses degradasi yaitu

resorpsi tulang oleh osteoklas serta proses pembentukan tulang oleh ost

Matriks tulang organik sekitar 90% terdiri dari kolagen tipe I, yaitu

.Kolagen tipe I dihubungkan secara silang (cross-linked) oleh molekul

spesifik yang memberikan kekuatan pada tulang.Cross-links dari kolagen tipe I yang

mature adalah pyridinium cross-link, pyridinoline (PYD) dan deoxypiridinoline (DPD).

oxypyridinoline (DPD) adalah bagian kecil dari struktur amino siklik yang

menghubungkan rantai peptide molekul kolagen.DPD berfungsi sebagai i

karena merupakan fragmen kolagen tulang yang diproduksi oleh

Jalur pensinyalan RANK: protein transmembran tipe I RANK pada permukaan sel

faktor sitoplasmik yang menyangkut transduksi sinyal RANK.

akan mencegah terjadinya ikatan kompleks antara RANK-L

menghambat diferensiasi sel prekursor osteoklas dan menghambat

menerus yang disebut

dengan remodelling tulang. Termasuk didalamnya adalah proses degradasi yaitu

oklas serta proses pembentukan tulang oleh osteoblas.

Matriks tulang organik sekitar 90% terdiri dari kolagen tipe I, yaitu triple helical

) oleh molekul

dari kolagen tipe I yang

, pyridinoline (PYD) dan deoxypiridinoline (DPD).

oxypyridinoline (DPD) adalah bagian kecil dari struktur amino siklik yang

.DPD berfungsi sebagai indikator

fragmen kolagen tulang yang diproduksi oleh

Page 21: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

13

aktivitas osteoklas (Thomas, 2012).DPD dibentuk oleh enzim lysl oxidase pada

asam amino lisin. DPD dilepaskan ke sirkulasi selama proses resorpsi tulang

(Hesley,et al,1998).Aktifitas osteoklas dan osteoblas pada tulang dapat dinilai

melalui biomarker resorpsi dan formasi tulang dan dalam beberapa kondisi dapat

digunakan sebagai pengganti pemeriksaan histologis tulang. Biomarker tulang ini

juga bisa digunakan untuk menentukan efek dari agen terapeutik pada beberapa

pasien dengan osteoporosis (Singer dan Eyre, 2008).

2.4 Tikus sebagai Replikasi

2.4.1 Deskripsi Tikus Putih

Hewan percobaan atau hewan laboratorium adalah hewan yang sengaja

dipelihara sebagai hewan model pengujian untuk mempelajari dan mengembangkan

ilmu pengetahuan dari berbagai macam bidang dalam skala penelitian

laboratoris.Tikus putih adalah salah satu hewan yang sering digunakan sebagai

hewan coba dalam suatu penelitian.Hal ini karena tikus putih mudah diperoleh dalam

jumlah banyak, mempunyai respon yang cepat dan memberikan gambaran secara

ilmiah yang mungkin terjadi pada manusia, selain itu harganya yang relatif murah

dijadikan sebagai salah satu pertimbangan dalam pemilihan hewan coba (Sihombing

dan Tuminah,2011). Tikus galur wistar adalah salah satu galur tikus putih yang

sering digunakan pada penelitian sebagai hewan percobaan.

2.4.2 Konversi Umur Tikus Putih

Informasi konversi umur pada hewan coba adalah hal penting dalam suatu

penelitian agar hasilnya bisa diaplikasikan pada manusia.Jika dibandingkan dengan

Page 22: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

14

manusia pada masa mudanya tikus memiliki pertumbuhan yang pesat dan waktu

hidup yang lebih singkat.Tikus berkembang sangat cepat pada masa muda dan

mulai matang saat umur 6 minggu.Hal ini berbeda dengan manusia yang

meengalami pertumbuhan yang lambat dan pubertas kira-kira pada usia 12 sampai

13 tahun. Pada masa dewasa setiap bulan umur tikus setara dengan 2,5 tahun umur

manusia.Tikus betina menopause pada kisaran umur 15-18 bulan dimana pada

manusia kira-kira terjadi pada umur 48-55 tahun.Tikus yang digunakan sebagai

hewan coba mempunyai waktu hidup 3 tahun dengan ekspektasi umur manusia

yaitu 70 tahun (Andrello et al., 2012). Hubungan antara umur tikus dalam bulan

dengan umur manusia dalam tahun pada fase dewasa dapat dilihat pada tabel 2.1

Tabel 2.1 Hubungan antara umur tikus dengan umur manusia pada fase dewasa

Umur tikus (bulan) Umur manusia (tahun)

6 18 12 30

18 45 24 60 30 75 36 90 42 105 45 113 48 120

(Andreollo,et al.,2012)

Beberapa tahun terakhir juga telah diteliti hubungan antara umur tikus dan

manusia yang menghubungan beberapa parameter yang yang mempengaruhi tikus

maupun manusia. Beberapa diantaranya adalah total waktu hidup, periode

menyusui, periode pra pubertas, periode remaja, fase dewasa dan masa tua. Hasil

Page 23: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

15

analisis perbandingan umur tikus dan manusia dengan fase hidup yang sama dapat

dilihat pada tabel 2.2.

Tabel 2.2Konversi Umur Tikus dan Manusia Berdasarkan Fase Hidup yang Sama

Parameter Perbandingan Umur

Tikus (hari) Manusia (tahun) Masa hidup 13,8 =1

Masa menyusui 42,4 =1 Masa pra remaja 3,3 =1

Masa remaja 10,5 =1 Fase dewasa 11,8 =1

Masa tua 17,1 =1 Rata-Rata 16,4 =1

(Andreollo, et al.,2012)

Penggunaan metode perbandingan umur tikus dan manusia tergantung dari

konteks yang akan dianalisis oleh peneliti, sehingga banyak metode yang

digunakan. Semua teknik merupakan metode yang relatif. Oleh karena itu para

peneliti secara umum menggunakan lebih dari satu metode untuk mendapatkan

informasi umur (Sengupta,2013).

2.5.3 Tikus Model Osteoporosis

Pemahaman osteoporosis pascamenopause terhambat oleh sulitnya

mempelajari penyakit yang dibatasi untuk manusia. Hal ini memungkinkan untuk

menggunakan model hewan coba untuk menilai terapi pada osteoporosis (Khajuria,

et al.,2012). Model hewan coba berperan penting dalam meningkatkan pengetahuan

tentang etiologi, patofisiologi, dan diagnosis, serta teknik pencegahan dan terapeutik

tentang osteoporosis. Saat ini tikus banyak digunakan sebagai model hewan coba

untuk memperlajari osteoporosis karena harganya murah, bisa tumbuh dengan

Page 24: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

16

cepat, memiliki lifespan yang relatif pendek dan tersedia dalam jumlah banyak

(Lasota dan Danowska,2004).

Ada beberapa metode untuk mendapatkan pola osteoporosis standar, seperti

diet rendah kalsium, agonis LHRH atau ovariektomi. Metode ovariektomi dianggap

sebagai prosedur terbaik yang memberi model osteoporosis pada hewan coba

(Yamazaki dan Yamaguchi,1989). Ovariektomi sendiri bisa dilakukan dengan

berbagai cara.Pilihan prosedur bedah sangat penting, terutama jika menggunakan

hewan coba dalam jumlah yang banyak dalam waktu yang singkat.

2.5.3.1 Prosedur Bilateral Oovorektomi pada Tikus

Prosedur bilateral oovorektomi dilakukan menurut metode Ingle DJ dan Grith

JQ yang dimodifikasi yaitu tikus dianestesi dengan menggunakan Ketamin i.m dosis

40 mg/kgBB.Bulu abdomen dicukur kira-kira 1 cm garisan di atas ovarium, lalu

dilakukan sterilisasi menggunakan alkohol 70% dan betadine solution. Kemudian

dilakukan insisi transabdominal di atas uterus sepanjang 1,5-2 cm. Oviduk bagian

distal dan ovarium diligasi kemudian diangkat.Luka potongan diberi Basitrasin serbu

(Nebacetin). Prosedur yang sama dilakukan untuk ovarium kanan. Luka insisi dijahit

dengan catgut kemudian diolesi Betadine dan Nebacetin, lalu ditutup dengan kasa

steril. Kemudian diberikan Gentamisin i.m dengan dosis 60-80 mg/kgBB 1 kali

perhari selama 3 hari dan Novalgin i.m dengan dosis 0,3 ml selama 1 hari

(Raden,2011).

Page 25: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

BAB 3

KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN

3.1 Kerangka Konsep

Nikotin

Tikus model osteoporosis

Nicotinic acetylcholine receptor (nAChr) Menekan ekspresi

RANK-L

Mencegah ikatan RANK-L dengan reseptor RANK

Menghambat aktivasi

osteoklas

Menghambat diferensiasi sel prekursor osteoklas

Penurunan resorpsi tulang

Penurunan kadar deoxypiridinoline

serum

Meningkatkan kerja osteoblas

Peningkatan kadar alkaline phospatase serum

Peningkatan kadar osteocalcin serum

Peningkatan kadar calcitonin serum

Page 26: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

Keterangan gambar :

Variabel yang tidak diteliti

Variabel yang diteliti

Variabel yang tidak diteliti

Variabel yang diteliti

  Larutan nikotin yang diberikan pada tikus model osteoporosis akan

bekerja di nicotine acetylcholine receptor (nAChR) yang akan meningkatkan kerja

osteoblas dan menekan ekspresi RANK-L, sehingga mencegah terjadinya ikatan

kompleks antara RANK-L dengan RANK. Terganggunya ikatan RANK-L dengan

RANK akan menghambat diferensiasi sel prekursor osteoklas dan menghambat

aktivasi osteoklas sehingga proses resorpsi tulang menurun. Hal ini dapat dinilai

dari kadar deoxypiridinoline (DPD) serum sebagai salah satu marker resorpsi

tulang.

3.2 Hipotesis Penelitian

Hipotesis dari penelitian ini adalah pemberian larutan nikotin dapat

menurunkan kadar deoxypiridinoline (DPD) serum sebagai penanda penurunan

aktivitas osteoklas sehingga bisa digunakan sebagai terapi osteoporosis.

Page 27: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

17    

Page 28: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

BAB 4

METODE PENELITIAN

4.1 Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian ini adalah penelitian true experimental (eksperimental

murni) di laboratorium secara in vivo. Penelitian dilakukan dengan desain post test

only pada kelompok perlakuan dan kontrol. Pengelompokan objek eksperimen

dilakukan dengan desain randomisasi sederhana.

4.2 Populasi dan Replikasi Penelitian

4.2.1 Populasi Target

Replikasi penelitian adalah tikus Wistar betina (Rattus norvegicus) berusia 3

bulan. Tikus diperoleh dengan pembelian dari Laboratorium Farmakologi Fakultas

Kedokteran Universitas Brawijaya.

4.2.2 Replikasi Penelitian

4.2.2.1 Kriteria Inklusi

1. Tikus putih galur wistar berjenis kelamin betina.

2. Usia 3 bulan, yang kemudian diaklimatisasi/diadaptasi selama satu

minggu. Usia tikus dikonfirmasi dengan catatan kelahiran tikus yang

didapat dari penjual.

3. Berat badan tikus 200-350 gram.

4. Tikus sehat dan aktif

Page 29: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

4.2.2.2 Kriteria Eksklusi

1. Tikus yang mati dalam pemeliharaan penelitian.

2. Tikus yang tidak mau makan, tidak mau minum.

3. Tikus yang tampak sakit dan tidak aktif .

4. Tikus yang keluar dan hidup di luar kandang pemeliharaan.

5. Terdapat luka atau tanda radang pada tubuh tikus.

4.2.3 Pembagian Kelompok Replikasi

Replikasi dikelompokkan dengan menggunakan teknik randomisasi

sederhana pada tikus yang memenuhi kriteria inklusi dan tidak memenuhi kriteria

eksklusi penelitian. Masing masing tikus diberi nomor identitas. Lalu nomor-nomor

tersebut ditulis ulang di beberapa kertas. Kemudian kertas dikocok dan lima kertas

yang dijatuhkan dicocokkan dengan nomor tikus untuk menentukan pembagian

perlakuan pada sampel per kelompok.

4.2.4 Penentuan Besar Replikasi

Penentuan besar sampel untuk penelitian eksperimental dengan rancangan

randomisasi kompleks menggunakan rumus Federer:

(t-1)(r-1) ≥ 15

t = banyaknya kelompok perlakuan

r = jumlah ulangan

Page 30: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

Penelitian ini menggunakan lima kelompok perlakuan (p=5), sehingga jumlah

pengulangan (jumlah sampel) yang dibutuhkan adalah :

(t-1)(r-1) ≥ 15

(5-1) (r-1) ≥ 15;

r-1 ≥ 15:4;

r = 3.75 + 1 = 4.75

Dari perhitungan tersebut maka dibutuhkan jumlah ulangan (sample size)

sebanyak kurang lebih 5 ekor tikus untuk tiap kelompok perlakuan, sehingga jumlah

tikus yang dibutuhkan untuk 5 perlakuan pada penelitian ini adalah 25 ekor tikus.

4.3 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Biokimia Fakultas Kedokteran

Universitas Brawijaya, Malang. Penelitian dilakukan selama 58 hari, mulai bulan

April - Juni 2017.

4.4 Variabel Penelitian

4.4.1 Variabel Bebas

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah:

1. Nikotin dengan dosis 0,25 mg/kgBB

2. Nikotin dengan dosis 0,5 mg/kgBB

3. Nikotin dengan dosis 0,75 mg/kgBB

Page 31: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

4.4.2 Variabel Terikat

Variabel terikat dalam penelitian ini adalah kadar deoxypiridinoline serum.

4.5 Definisi Operasional

1. Bilateral oovorektomi adalah prosedur operasi pembedahan yang

dilakukan untuk mengambil 2 buah ovarium.

2. Nikotin yang digunakan dalam penelitian ini adalah nikotin murni dari

Sigma Aldrich.

3. Kelompok kontrol negatif adalah kelompok yang tidak mendapatkan

perlakuan bilateral oovorektomi dan terapi.

4. Kelompok kontrol positif (Ovx)/bilateral oovorektomi adalah kelompok

yang mendapatkan perlakuan bilateral oovorektomi dan dirawat tanpa

perlakuan selama 6 minggu.

5. Kelompok larutan nikotin dosis 1 (D1) adalah kelompok yang mendapat

perlakuan bilateral oovorektomi, kemudian diikuti dengan pemberian

nikotin 0,25 mg/kgBB.

6. Kelompok larutan nikotin dosis 2 (D2) adalah kelompok yang mendapat

perlakuan bilateral oovorektomi, kemudian diikuti dengan pemberian

nikotin 0,5 mg/kgBB.

7. Kelompok larutan nikotin dosis 3 (D3) adalah kelompok yang mendapat

perlakuan bilateral oovorektomi, kemudian diikuti dengan pemberian

nikotin 0,75 mg/kgBB.

Page 32: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

8. Analisa kadar deoxypiridinoline serum adalah pemeriksaan kadar

deoxypiridinoline dengan menggunakan ELISA KIT pada serum.

4.6 Bahan dan Alat/Instrumen Penelitian

4.6.1 Alat dan Bahan untuk Perawatan Hewan Coba

Alat-alat yang dibutuhkan yaitu kandang pemeliharaan hewan coba berupa

baskom dengan penutup kandang berupa jaring-jaring kawat sebanyak 25 buah,

tempat minum tikus 25 buah, tempat makan, timbangan analitik, dan tempat

sampah. Bahan-bahan yang dibutuhkan anatara lain makanan tikus, sekam, air

minum tikus.

4.6.2 Pengenceran dan Pemberian Larutan nikotin

Larutan nikotin murni, normal saline, kertas saring, kain flanel 1x1 meter,

pipet tetes, objek glass, pendingin.

4.6.3 Alat dan Bahan untuk Perlakuan Bilateral Oovorektomi

Alat: meja operasi, baki plastik, handscoen, spuit, alat cukur, duk steril,

benang catgut, pisau tajam, jarum jahit, kasa steril, plester, kapas. Bahan: ketamin,

betadine solution dan alkohol 70%, basitrasin serbuk, gentamisin injeksi dan

novalgin injeksi.

4.6.4 Alat dan Bahan untuk Pembedahan Hewan Coba

Alat: vacutainer, gunting bedah 4, pinset 2, jarum pentul 2 set, kertas label,

kapas. Bahan : alkohol 70%, kloroform 20 ml.

Page 33: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

4.6.5 Penghitungan Kadar Deoxypiridinoline Serum dengan ELISA Kit

Deoxypiridinoline Serum ELISA Kit, reagen.

4.7 Prosedur Penelitian

4.7.1 Perawatan Tikus

Dilakukan persiapan pemeliharaan hewan coba mulai dari kandang

pemeliharaan hewan coba, penutup kandang dengan jaring-jaring kawat, sekam,

botol minum, alat semprot, tempat makan, pakan, dan seleksi tikus (usia, berat

badan, jenis kelamin, kesehatan). Tikus diadaptasikan di dalam laboratorium

biokimia selama tujuh hari dan dibagi menjadi 5 (lima) kelompok.

4.7.2 Prosedur Bilateral Oovorektomi

Seluruh tikus, kecuali kelompok kontrol negatif diberi perlakuan bilateral

oovorektomi. Tikus betina umur 3 bulan dianastesi dengan menggunakan ketamin

IM dengan dosis 40mg/kg BB. Bulu abdomen dicukur kira-kira 1 cm garisan di atas

ovarium, lalu dilakukan sterilisasi menggunakan alkohol 70% dan betadine solution.

Kemudian dilakukan insisi transabdominal di atas uterus sepanjang 1,5-2 cm.

Oviduk bagian distal dan ovarium diligasi kemudian diangkat. Luka potongan diberi

Basitrasin serbuk (Nebacetin). Prosedur yang sama dilakukan untuk ovarium kanan.

Luka insisi dijahit dengan catgut kemudian diolesi Betadine dan Nebacetin, lalu

ditutup dengan kasa steril. Kemudian diberikan Gentamisin i.m dengan dosis 60-80

mg/kgBB 1 kali perhari selama 3 hari dan Novalgin i.m dengan dosis 0,3 ml selama

1 hari (Raden,2011).

Page 34: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

4.7.3 Pemberian Larutan Nikotin

Pada penelitian ini digunakan dosis nikotin yang menggunakan dasar dari

penelitian Park, J., Kang, J. W., dan Lee, S. M. (2013), yang menemukan bahwa

dosis nikotin 1 mg/KgBB pada mencit dapat menurunkan ROS. Maka pada

penelitian ini digunakan dosis setengahnya karena ekstrapolasi dari dosis mencit ke

dosis tikus (Freireich, 1966). Kelompok yang diberikan larutan nikotin mulai diterapi

dengan larutan nikotin setelah proses penyembuhan luka pasca bilateral

oovorektomi (3 minggu). Pemberian nikotin dilakukan secara per oral menggunakan

sonde. Perlakuan dilakukan selama 25 hari dengan kelompok kontrol negatif dan

kelompok kontrol positif tidak diberi nikotin. Lalu kelompok D1 diberi nikotin 0,25

mg/kgBB, kelompok D2 diberi nikotin 0,5 mg/kgBB dan kelompok D3 diberi nikotin

0,75 mg/kgBB setiap hari selama 25 hari.

4.7.4 Pembedahan Tikus

Pembedahan dilakukan dengan inhalasi menggunakan kloroform dalam

suatu wadah tertutup. Darah diambil terlebih dahulu dengan spuit 3 ml melalui

jantung sebagai sampel untuk pengukuran kadar deoxypiridinoline serum.

4.7.5 Pengukuran Kadar Deoxypiridinoline pada Serum

Serum yang sudah di kumpulkan pada tikus dilakukan pengukuran kadar

deoxypiridinoline pada serum dengan menggunakan ELISA KIT yang spesifik untuk

deoxypiridinoline serum pada tikus yaitu Rat DPD (Deoxypiridinoline) ELISA Kit

dengan nomor katalog E-El-R0327.

Page 35: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

4.8 Prosedur Pengumpulan dan Analisis Data

Pengambilan data dilakukan setelah pembedahan. Data yang diperoleh akan

dilakukan uji normalitas untuk mengetahui persebaran data normal atau tidak.

Kemudian uji varian dilakukan untuk menentukan varian data sama (homogen) atau

tidak. Lalu dilakukan uji One-way ANOVA dan Post hoc test (uji Tukey HSD) yang

kemudian dilanjutkan dengan uji regresi linier. Seluruh uji statitistik memiliki tingkat

signifikansi 0,05 (p = 0,05) dan taraf kepercayaan 95% (α = 0,05). Semua analisis

statistik menggunakan SPSS versi 11.

4.9 Bagan Alur Penelitian

Gambar 4.1 Bagan alur penelitian

Page 36: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

28

BAB 5

HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA

5.1 Hasil Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan post test-only

control design pada kelompok perlakuan dan kontrol. Hewan coba yang digunakan

adalah tikus galur wistar (Rattus novergicus) yang kemudian dilakukan bilateral

oovorektomi untuk mendapatkan model hewan coba dengan hipoestrogen (model

osteoporosis). Hewan coba dibagi menjadi 5 kelompok dan dilakukan bilateral

oovorektomi kecuali pada kelompok kontrol negatif yaitu kelompok yang tidak

mendapatkan perlakuan bilateral oovorektomi, sedangkan kelompok kontrol positif

adalah kelompok yang mendapatkan perlakuan bilateral oovorektomi dan diinkubasi

selama 2 bulan serta diberi normal saline. Kelompok larutan nikotin dosis 1 (D1)

adalah kelompok yang mendapat perlakuan bilateral oovorektomi, kemudian diikuti

dengan pemberian larutan nikotin 0,25 mg/kgBB. Kelompok larutan nikotin dosis 2

(D2) adalah kelompok yang mendapat perlakuan bilateral oovorektomi, kemudian

diikuti dengan pemberian larutan nikotin 0,5 mg/kgBB. Kelompok larutan nikotin

dosis 3 adalah kelompok yang mendapat perlakuan bilateral oovorektomi, kemudian

diikuti dengan pemberian larutan nikotin 0,75 mg/kgBB.

Perlakuan pada hewan coba dilakukan selama 25 hari setelah diaklimatisasi,

lalu dilakukan pembedahan dan diambil serumnya. Pengukuran kadar

deoxypridinoline pada serum tikus menggunakan ELISA kit deoxypiridinoline serum.

Setelah dilakukan pengukuran kadar deoxypiridinoline serum kemudian dapat

Page 37: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

29

dihitung rata-ratanya. Hasil penghitungan rata-rata kadar deoxypiridinoline serum

pada tiap kelompok dapat dijelaskan melalui tabel 5.1 dan digambarkan pada grafik

5.2.

Tabel 5.1 Rerata dan standar deviasi kadar deoxypiridinoline serum

Kelompok Sampel Rerata Kadar

Deoxypiridinoline serum

(ng/mL)

Standar

Deviasi

Kontrol Negatif 5 0.40680 ±0.133048

Kontrol Positif 5 0.29560 ±0.113240

Larutan nikotin dosis 1

(D1)

5 0.31400 ±0.056515

Larutan nikotin dosis 2

(D2)

5 0.27740 ±0.149808

Larutan nikotin dosis (D3) 5 0.45700 ±0.109204

Rerata Kadar Deoxypiridinoline Serum tiap Kelompok

Gambar 5.1 Rerata Kadar Deoxypiridinoline tikus model osteoporosis

Kelompok

D3D2D1K PosK Neg

Me

an

of K

ad

ar

De

oxy

pir

idin

olin

e

.5

.4

.3

.2

Page 38: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

30

5.2 Analisis Data

Hasil uji data pengaruh pemberian larutan nikotin terhadap kadar

deoxypiridinoline tikus galus wistar dianalisa menggunakan software SPSS versi 11

dengan taraf kepercayaan 95% ( dan tingkat signifikansi 0,05 (p=0,05).

5.2.1 Uji Normalitas Data

Pada penelitian ini jumlah sampel yang digunakan sebanyak 25 sehingga

untuk uji normalitas digunakan metode Shapiro-Wilk. Kemudian dari hasilnya

didapatkan nilai signifikansi sebesar 0,643, hal ini menunjukkan bahwa data yang

diperoleh terdistribusi normal.

5.2.2 Uji Homogenitas Data

Uji homogenitas data pada penelitian ini menggunakan metode Levene

Statistic dan diperoleh variasi data yang homogen dengan nilai signifikansi 0,750.

5.2.3 Uji One Way Anova

Sebelum melakukan analisis data pada uji one way anova harus diperhatikan

terlebih dahulu beberapa kriteria yang harus dipenuhi yaitu :

1. Data terdistribusi normal

2. Data harus homogen dan memiliki variasi yang sama

Berdasarkan semua kriteria tersebut maka data yang dipakai untuk penelitian

ini sudah memenuhi kriteria untuk dilakukan uji one way anova.

Page 39: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

31

Pengujian dengan one way anova dilakukan untuk menentukan pengaruh

pemberian larutan nikotin terhadap kadar deoxypiridinoline serum secara simultan.

Untuk kriteria kesimpulan dari hasil uji anova berdasarkan hipotesis adalah jika nilai

signifikansi p>0,05, ini berarti H0 diterima dan sebaliknya jika nilai signifikansi p<0,05

maka dapat disimpulkan H0 ditolak. Oleh karena itu hipotesis pada penelitian ini

adalah :

H0 : Pemberian larutan nikotin tidak berpengaruh secara signifikan terhadap

penurunan kadar deoxypiridinoline pada tikus model osteoporosis.

H1 : Pemberian larutan nikotin dapat menurunkan kadar deoxypiridinoline

pada tikus model osteoporosis.

Hasil uji one way anova menunjukkan nilai signifikansi sebesar 0,103,

sehingga pada penelitian ini hipotesis H0 diterima. Hal ini menunjukkan bahwa

pemberian beberapa dosis larutan nikotin menurunkan kadar deoxypiridinoline

serum namun secara tidak signifikan atau tidak ada perbedaan yang bermakna antar

variabel. Oleh karena itu analisis data dilanjutkan dengan Uji Post Hoc untuk melihat

perbedaaan pada tiap kelompok.

5.2.4 Uji Post Hoc Tukey HSD

Uji Post Hoc dilakukan untuk melihat pengaruh pemberian larutan nikotin

terhadap kadar deoxypiridinoline antar kelompok perlakuan. Jika suatu data

mempunyai nilai signifikansi <0,05 atau taraf kepercayaan 95% maka dapat

dikatakan data tersebut berbeda secara signifikan. Dari hasil uji Post Hoc Tukey

Page 40: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

32

HSD diperoleh nilai signifikansi pemberian larutan nikotin terhadap kadar

deoxypiridinoline serum antar kelompok dapat disimpulkan melalui tabel 5.2.

Tabel 5.2 Ringkasan nilai signifikansi Uji Post Hoc Tukey HSD

Kelompok K(-) K(+) D1 D2 D3

K(-) 0.570 0.719 0.426 0.958

K (+) 0.999 0.999 0.225

D1 0.987 0.331

D2 0.147

D3

Dari tabel 5.2 dapat disimpulkan bahwa antar kelompok perlakuan tidak

memiliki perbedaan yang bermakna karena nilai signifikansinya >0,05.

5.2.5 Uji Regresi Linier

Analisis data dengan menggunakan uji regresi linier bertujuan untuk menentukan

ada atau tidaknya pengaruh pemberian larutan nikotin terhadap kadar

deoxypiridinoline serum. Dari hasil analisis data ini diperoleh nilai R square sebesar

0,192 (P>0,05) yang artinya pemberian larutan nikotin dalam menurunkan kadar

deoxypiridinoline serum tidak memiliki pengaruh yang signifikan.

Page 41: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

 

33    

BAB 6

PEMBAHASAN

Penelitian ini bertujuan untuk menilai pengaruh pemberian larutan nikotin

terhadap kadar deoxypiridinoline (DPD) serum pada tikus model osteoporosis.

Metode bilateral oovorektomi digunakan untuk memperoleh tikus model osteoporosis

kemudian dilakukan pengukuran kadar DPD serum. Hewan coba dibagi menjadi 5

kelompok dan diberi perlakuan bilateral oovorektomi kecuali pada kelompok kontrol

negatif yaitu kelompok yang tidak mendapatkan perlakuan bilateral oovorektomi,

sedangkan kelompok kontrol positif adalah kelompok yang mendapatkan perlakuan

bilateral oovorektomi dan diinkubasi selama 2 bulan serta diberi normal saline.

Kelompok larutan nikotin dosis 1 (D1) adalah kelompok yang mendapat perlakuan

bilateral oovorektomi, kemudian diikuti dengan pemberian larutan nikotin 0,25

mg/kgBB. Kelompok larutan nikotin dosis 2 (D2) adalah kelompok yang mendapat

perlakuan bilateral oovorektomi, kemudian diikuti dengan pemberian larutan nikotin

0,5 mg/kgBB. Kelompok larutan nikotin dosis 3 adalah kelompok yang mendapat

perlakuan bilateral oovorektomi, kemudian diikuti dengan pemberian larutan nikotin

0,75 mg/kgBB.

Dari hasil analisis data dengan menggunakan uji ANOVA menunjukkan

bahwa pemberian larutan nikotin secara signifikan tidak berpengaruh (p=0,103)

terhadap kadar deoxypiridinoline serum pada semua kelompok perlakuan. Hal

serupa juga terjadi pada penelitian yang dilakukan oleh Norazlina dkk (2009)

mengenai efek nikotin terhadap marker biokemikal tulang yang dilakukan selama 4

bulan. Hasilnya menunjukkan bahwa nikotin dapat meningkatkan marker resorpsi

Page 42: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

 

34    

tulang pyridinoline (PYD) sekaligus menurunkan marker formasi tulang setelah 2

bulan pengobatan dengan menggunakan nikotin.  Parameter gagal membaik setelah

nikotin berhenti selama 2 bulan berikutnya. Jadi dapat disimpulkan bahwa

metabolisme tulang yang terganggu oleh nikotin tidak dapat membaik secara

signifikan, sehingga harus dilakukan pemberian terapi lebih lama agar bisa melihat

perubahan yang mungkin lebih signifikan pada marker biokemikal tulang.

Analisis data dilanjutkan dengan uji Post Hoc Tukey HSD dan diperoleh nilai

signifikansi pengaruh larutan nikotin terhadap kadar DPD serum tiap kelompok

sebagai berikut:

• Kelompok kontrol negatif dengan kelompok kontrol positif (OVX) tidak

memiliki pengaruh yang signifikan (p=0,570).

• Kelompok kontrol negatif dengan kelompok larutan nikotin dosis 1 (D1)

tidak memiliki pengaruh yang signifikan (p=0,719).

• Kelompok kontrol negatif dengan kelompok larutan nikotin dosis 2 (D2)

tidak memiliki pengaruh yang signifikan (0,426).

• Kelompok kontrol negatif dengan kelompok larutan nikotin dosis 3 (D3)

tidak memiliki pengaruh yang signifikan (0,958).

• Kelompok kontrol positif (OVX) dengan kelompok larutan nikotin dosis 1

(D1) tidak memiliki perbedaan yang signifikan (0,999).

• Kelompok kontrol positif (OVX) dengan kelompok larutan nikotin dosis 2

(D2) tidak memiliki perbedaan yang signifikan (0,999).

Page 43: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

 

35    

• Kelompok kontrol positif (OVX) dengan kelompok larutan nikotin dosis 3

(D3) tidak memiliki perbedaan yang signifikan (0,225).

Dari uraian hasil uji Post Hoc Tukey HSD diatas dapat disimpulkan bahwa

antar kelompok perlakuan tidak memiliki perbedaan yang bermakna karena nilai

signifikansinya tidak memenuhi p<0,05. Kemudian dari uji regresi linier diperoleh

nilai R square sebesar 0,192 yang menunjukkan bahwa pemberian larutan nikotin

tidak berpengaruh secara signifikan terhadap penurunan kadar DPD serum.

Hasil penelitian menunjukkan kadar deoxypiridinoline serum antara kelompok

negatif yang tidak diberikan perlakuan bilateral oovorektomi dengan kelompok positif

yang dilakukan bilateral oovorektomi terjadi penurunan kadar deoxypiridinoline

serum. Bilateral oovorektomi yang dilakukan pada tikus akan menyebabkan kadar

estrogen pada tikus menurun sehingga hal ini akan mengakibatkan terjadinya

ketidakseimbangan aktivitas osteoblas (pembentuk tulang) osteoklas (peresorpsi

tulang) dan kemudian akan menyebabkan osteoporosis. Peningkatan kadar

deoxypiridinoline sebagai marker resorpsi tulang dapat diamati 30 hari setelah

ovariektomi tikus (Ladizesky et al,2003). Pada penelitian ini terjadi hal sebaliknya,

yaitu terjadi penurunan kadar DPD serum pada kelompok kontrol positif (OVX). Hal

ini menunjukkan bahwa pada tikus yang sudah diovariektomi terjadi penurunan

proses resorpsi tulang namun proses ini juga diikuti dengan aktivitas osteoblas yang

meningkat.

Berdasarkan penelitian Blanque et al (1998) mengemukakan bahwa puncak

kenaikan osteocalcin sebagai marker formasi tulang terjadi 14 hari setelah

diovariektomi, menunjukkan bahwa efek estrogen kurang menginduksi perubahan

Page 44: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

 

36    

aktifitas osteoblas yang maksimal pada saat itu. Hal berbeda terjadi pada perubahan

marker resorpsi tulang yang tidak menunjukkkan puncak yang jelas pada hari ke

11,14,21 dan 28 pasca ovariektomi. Pada penelitian ini menunjukkan hal sebaliknya

bahwa pada kelompok kontrol positif mengalami penurunan kadar DPD serum.

Merujuk pada prosedur bilateral oovorektomi yang sudah dilakukan pada penelitian

sebelumnya bahwa prosedur yang dilakukan pada penelitian ini sudah sesuai

dengan prosedur yang baku. Namun mungkin ada beberapa faktor lain yang

mungkin mempengaruhi hasil penelitian.

DPD tidak digunakan sebagai penunjang diagnosis osteoporosis, tetapi

digunakan untuk memonitor status resorpsi tulang sehingga bisa digunakan sebagai

pengukur keberhasilan terapi. Oleh karena itu kadar DPD serum pada kelompok

kontrol positif ini tidak bisa digunakan sebagai penentu bahwa kelompok kontrol

positif sudah mengalami osteoporosis, namun bisa dinilai status resorpsi pada

kelompok kontrol positif mengalami penurunan. Namun bila dibandingkan dengan

kelompok kontrol negatif, pada kelompok larutan dosis 1 (D1) dan kelompok larutan

dosis 2 (D2) terjadi penurunan kadar DPD serum, yaitu masing-masing sebesar

22,5% dan 30%. Hal ini mengindikasikan bahwa pemberian nikotin pada kelompok

D1 dan D2 memiliki pengaruh terhadap penurunan kadar deoxypiridinoline serum

jika dibandingkan dengan kelompok kontrol negatif. Hal ini juga bisa menjelaskan

penurunan kadar DPD serum yang terjadi pada kelompok larutan nikotin dosis 2

(D2) dimana kadar DPD pada kelompok D2 lebih rendah daripada kelompok kontrol

negatif dan kelompok kontrol positif. Hal ini menunjukkan bahwa pada pemberian

Page 45: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

 

37    

larutan nikotin dengan dosis 0,5 mg/kgBB terjadi penurunan kadar DPD serum tetapi

belum dapat menurun secara signifikan.

Pada kelompok D3 terjadi peningkatan kadar deoxypiridinoline serum pada

jika dibandingkan dengan kelompok perlakuan lainnya termasuk kelompok kontrol

negatif. Hal ini mungkin terjadi karena pada dosis 0,75 mg/kgBB merupakan dosis

yang sangat tinggi dimana tidak didapatkan hasil terapi namun yang terjadi adalah

efek yang sebaliknya. Dari penelitian sebelumnya disebutkan bahwa pengaruh

nikotin pada tulang tergantung pada dosis yang diberikan. Pada dosis yang rendah

dapat menimbulkan efek stimulator, sedangkan pada dosis yang tinggi dapat

menimbulkan efek negatif terhadap stimulasi sel osteoprogenitor. Beberapa studi

mengatakan bahwa nikotin dengan konsentrasi rendah dapat meningkatkan

proliferasi sel dan pada konsentrasi yang tinggi nikotin dapat menghambat proliferasi

sel (Rocha, 2011).

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa

tidak terdapat perbedaan yang signifikan pada pemberian larutan nikotin terhadap

kadar DPD serum. Namun dari hasil analisis data tetap didapatkan penurunan kadar

DPD serum sebesar 22,5% pada kelompok D1 dan 30% pada kelompok D2 yang

diberikan larutan nikotin jika dibandingkan dengan kelompok kontrol negatif.

Penelitian ini masih harus dilakukan banyak perbaikan diantaranya evaluasi

prosedur bilateral oovorektomi untuk mendapatkan tikus model osteoporosis,

terutama waktu untuk memberikan perlakuan, karena kemungkinan kondisi model

hewan osteoporosis belum tercapai, atau umur tikus yang belum sesuai dimana

Page 46: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

 

38    

kemungkinan tikus sedang berada di masa puncak tulang, sehingga mempengaruhi

model tikus yang dilakukan bilateral oovorektomi maupun variabel yang dihitung.

Kemudian belum bisa dipastikan dosis yang efektif untuk terapi osteoporosis dengan

menggunakan larutan nikotin karena berdasarkan variabel yang diukur belum

didapatkan hasil yang signifikan. Hal ini mungkin dipengaruhi oleh banyak faktor

antara lain waktu terapi yang kurang. Analisis Bone Mineral Density (BMD) dilakukan

16 minggu setelah dilakukan ovariektomi untuk menilai bone density dan komposisi

didalam tubuh (Sun, et al., 2003). Marker resorpsi tulang akan menurun sebesar

40% dalam waktu 3 bulan setelah dimulai terapi dan akan diikuti dengan penurunan

marker formasi tulang selama 6-12 bulan berikutnya. Selain itu, perubahan

biomarker tulang pada terapi antiresoptif berhubungan dengan pengurangan resiko

fraktur. Jika biomarker resorpsi tulang tidak turun selama terapi antiresorptif bisa

terjadi karena ketidaksesuaian terapi, malabsorbsi, penyerapan yang buruk atau

mungkin ada penyebab sekunder dari osteoporosis yang membutuhkan pencarian

lainnya (Coates,2013). Selain itu sebelum memberi perlakuan perlu dilakukan

pengukuran kadar deoxypiridinoline serum terlebih dahulu agar bisa

membandingkan hasilnya dengan setelah diberi perlakuan.

Prosedur bilateral oovorektomi yang dilakukan sudah mengikuti prosedur

yang baku, dimana sudah banyak dilakukan prosedur yang serupa pada penelitian-

penelitian sebelumnya seperti pada penelitian Lasota dkk (2004), Khajuria dkk

(2013), dan Raden (2011). Namun pada penelitian ini terdapat beberapa kekurangan

pada prosedur bilateral oovorektomi, dimana prosedurnya dilakukan oleh orang yang

kurang kompeten dalam hal pembedahan, sulitnya prosedur bilateral oovorektomi

Page 47: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

 

39    

jika dilakukan pada tikus karena ovarium yang akan dibedah sulit untuk dibedakan

dengan organ reproduksi lainnya pada tikus. Kemudian saat perawatan pasca

bilateral oovorektomi tikus mengalami infeksi dan mati, sehingga hal ini bisa

berpengaruh ke tikus lainnya dan mempengaruhi variabel yang diukur.

Page 48: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

40

BAB 7

KESIMPULAN DAN SARAN

7.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan uji analisis statistik, pada penelitian ini

dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Pemberian larutan nikotin tidak berpengaruh secara signifikan terhadap

penurunan kadar deoxypiridinoline serum pada tikus model osteoporosis.

2. Pada pemberian larutan nikotin dengan dosis 0,25 mg/kgBB dan 0,75

mg/kgBB tidak terjadi penurunan kadar deoxypiridinoline serum, tetapi

pada pemberian larutan nikotin dengan dosis 0,5 mg/kgBB menunjukkan

adanya penurunan kadar deoxypiridinoline serum pada tikus model

osteoporosis.

7.2 Saran

1. Perlu evaluasi lebih lanjut mengenai prosedur penelitian dan evaluasi

terhadap faktor-faktor luar (confounding factor) yang mungkin

mempengaruhi variabel yang diukur.

2. Perlu penghitungan kadar deoxypiridinoline dengan sampel urin.

Kemudian dilakukan penghitungan kadar deoxypiridinoline sebelum dan

setelah diberi perlakuan.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan lebih memperhatikan

penghitungan pemberian dosis larutan nikotin dan waktu pemberian

Page 49: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

41

terapi lebih diperpanjang dan disesuaikan dengan literatur yang lebih

mendukung sehingga bisa didapatkan dosis yang lebih efektif untuk

menurunkan kadar deoxypiridinoline serum.

Page 50: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

 

42    

DAFTAR PUSTAKA

Adietomo SM., et al. Asistensi sosial untuk usia lanjut di Indonesia: kajian empiris

program aslut. 2013 Mar.

Andreollo NA., Santos EF., Araujo MR., Lopes LR. Rat’s Age Versus Human’s Age:

What is the Relationship?. ABCD Arq Cir Dig, 2012; 25(1): 49-51.

Assunta M., Espino R., Kin F.2013. Status of tobacco farming in the ASEAN region.

Southeast Asia Tobacco Control Alliance.

Burge R., Dawson-Hughes B., Solomon DH., et al. Incidence and economic burden

of osteoporosis-related fractures in the United States, 2005-2025. J Bone Min

Res, 2007; 22(3):465–75.

Clarke B. Normal Bone Anatomy and Physiology. Clinical Journal of the American

Society of Nephrology, 2008; 3:133-139

Coates P. Bone Turnover Markers. Autralian Family Physician, 2013; 42(5): 285-

287.

Daffner SD., Waugh S., Norman TL., Mukherjee N., France JC. Nicotine increases

osteoblast activity of induced bone marrow stromal cells in a dose-dependent

manner: an in vitro cell culture experiment. Global Spine J, 2012 Sep; 2(3):

153–8.

David, Reid M. 2011. Handbook of Osteoporosis. London : Springer Health Care Ltd. C. 2 & 7.

Depkes. R.I. 2007. Berdiri Tegak, Bicara Lantang, Kalahkan Osteoporosis.

Jakarta:Litbangkes.

Page 51: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

 

43    

Dussor GO., Leong AS., Gracia NB., et al. Potentiation of evoked calcitonin gene-

related peptide release from oral mucosa: a potential basis for the pro-

inflammatory effects of nicotine. Eur J Neurosci, 2003 Nov; 18(9): 2515–26.

Fassbender WJ., Godde M., Brandenburg VM., Osadel KH., Stumpff UC. Urinary

Bone Resorption Markers (Deoxypiridinoline and C-Terminal Telopeptide of

Type I Collagen) in Healthy Persons, Postmenopausal Osteoporosis and

Patients with Type I Diabetes. Advances in Medical Sciences, 2009; 54(1): 1-6.

Freireich EJ., Gehan EA., Rall DP, Schmidt LH., Skipper HE. Quantitave of

comparison of toxicity of anticancer agents in mouse, rat, hamster, dog,

monkey, and man. Cancer chemother Rep,1966 May; 50(4): 2019-44.

Geusens., Piet., Sambrook PN. 2004. Chapter 1 : Normal Skeletal Structure and

Function. Dalam : P. Geusens penyunt. Osteoporosis in Clinical Practice : a

Practical Guide for Diagnosis and Treatment. 2nd ed. Australia : Springer-

Verlag London Ltd.

Gibney,MJ.2009. Gizi Kesehatan Masyarakat. Jakarta:ECG.

Guyton AC, Hall JE. Textbook of medical physiology. 11th ed. Philadelphia: Elsevier

Inc, 2006.

Hesley RP., Shepard KA., Jenkins DK., Riggs BL. Monitoring Estrogen Replacement

Therapy and Identifying Rapid Bone Losers with an Immunoassay for

Deoxypiridinoline. Osteoporosis Int, 1998; 8:159-164.

Infodatin.2015.Data dan Kondisi Penyakit Osteoporosis di Indonesia, Kementrian

Kesehatan RI Pusat Data dan Informasi,Jakarta Selatan, hal 1.

Page 52: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

 

44    

International Osteoporosis Foundation. 2017. Introduction to Bone Biology: All About

Your Bone, (online). (www.iofbonehealth.org, diakses 10 Oktober 2017).

Ichramsyah AR., Setyohadi B., Kusumawijaya K., Suharti, et al. Penggunaan Bone

Densitometry pada Osteoporosis. HTA Indonesia, 2005, hal 1-27.

Lasota A., Danowska KD. Experimental osteoporosis different methods of

ovariectomy in female white rats. Roczhiki Akademi Medycznej w Bialymstoku,

2004, 49(1): 129-131.

Lee WL., Cheng MH., Tarng DC., et al., The benefits of estrogen or selective

estrogen receptor modulator on kidney and its related disease-chronic kidney

disease-mineral and bone disorder: osteoporosis. J chin Med Assoc, 2013;

76:365-71.

Khajuria DK., Razdan R., Mahapatra. Description of new method of ovariectomy in

female rats. Rev Bras Reumatol, 2012, 52(3): 462-470

Norazlina M., Hermizi H., Faizah O., et al. Vitamin E reversed nicotine-induced toxic

effects on bone biochemical markers in male rats. Arch Med Sci, 2010;6(4)

:505-512.

O’Connell, M.Beth & Vondracek, S. 2008. Chapter 93 : Osteoporosis and Other

Metabolic Disease. Dalam : J.T. Dipiro penyunt. Pharmacotherapy : A

Pathophysiologic Approach. 7th ed. US : The McGraw-Hill Companies, Inc. P.

1483-1496.

Park J., Jung-Woo K., Sun-Mee L.. Activation of the cholinergic antiinflammatory

pathway by nicotine attenuates hepatic ischemia/reperfusion injury via heme

oxygenase-1 induction. European Journal of Pharmacology, 2013 May; 707(1–

Page 53: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

 

45    

3): 61–70.

Raden A. Efek Ekstrak Pegagan (Centella Asiatica) pada Rattus Novergicus Wistar

yang dilakukan Ovariektomi Terhadap Proliferasi Epitel pada Dinding Vagina.

Jurnal Ilmiah Kedokteran Hewan, 2011 Feb; 4(1): 71-76.

Raisz LG. Pathogenesis of osteoporosis: concepts, conflicts, and prospects. J

Clinical Investigation, 2005 Dec; 115(12): 3318–22.

Rocha M. Nicotine effect on Bone metabolism: in vitro studies with human osteoclast

and co-culture of osteoclast in an hydroxyapatite surface. 2011 September;

hal.1-91.

Rogers K. 2011. Bone and Muscle: Structure, Force and Motion. New York:

Britannica Educatinal Publishing. P.44-45

Rothem DE., Rothem L., Dahan AER., Soundry M. Nicotinic modulation of gene

expression in osteoblast cells. MG-63 Bone, 2011 Apr 1; 48(4):903–9.

Sample SJ., Hao Z., Wilson AP., Muir P. Role of calcitonin gene-related peptide in

bone repair after cyclic fatigue loading. J List Plos One, 2011; 6(6): e20386.

Sengupta P. The Laboratory Rat: Relating Its Age with Human’s. Int J Prev Med,

2013 Jun; 4(6): 624-630.

Sihombing M., Tuminah S. Perubahan Nilai Hematologi, Biokimia Darah, Bobot

Organ dan Bobot Badan Tikus Putih pada Umur Berbeda. Jurnal Veteriner,

2011 Maret; 12(1): 58-64.

Singer FR., Eyre DR. Using Biochemical Markers of Bone Turnover in Clinical

Practice. Cleveland Clinic Journal. 2008; 75(10): 739-750.

Page 54: PENGARUH LARUTAN NIKOTIN TERHADAP PENURUNAN KADAR DEOXYPIRIDINOLINE SERUM PADA …repository.ub.ac.id/8346/1/Yesi%C2%A0Amelia.pdf · 2020. 8. 7. · Tulang adalah substansi paling

 

46    

Skugor M, 2010. Cleveland Clinic Center for Continuing Education.Osteoporosis,

(online),(http://www.clevelandclinicmeded.com/medicalpubs/diseasemanagem

ent/endocrinology/osteoporosis-disease/#bib5 , diakses 8 Oktober 2017).

Sun D., Krishman A., Zaman K., et al. Dietary n-3 Fatty Acids Decrease

Osteoclastogenesis and Loss of Bone Mass in Ovariectomized Mice. Journal

of Bone and Mineral Research, 2003, 18(7): 1206-1216

Tanaka H, Tanabe N, Kawato T, et al. Nicotine affects bone resorption and

suppresses the expression of cathepsin K, MMP-9 and vacuolar-type H+-

ATPase d2 and action organization in osteoclasts. 2013 Mar.

Thomas SDC. Bone turnover markers. Aust Prescr, 2012; 35: 156-158.

Walsh J. 2014. Normal Bone Physiology, Remodelling and Its Hormonal Regulation.

Basic Science: Elsevier Ltd. P.1

Yamazaki I., Yamaguchi H. Characteristic of an ovariectomized osteopenic rat mode.

Journal of Bone Research, 1989; 13-22.

Yan H, Lau Y. Nicotine, an anti-inflammation molecule. Department of Paediatrics

and Adolescent Medicine, Li Ka Shing Faculty of Medicine, University of Hong

Kong, Hong Kong. Special Administrative Region, People’s Republic of China.

2014: 1.