PENGARUH PEMBERIAN VITAMIN C TERHADAP · PDF fileKepala Bagian SMF Anestesiologi dan Terapi...
Transcript of PENGARUH PEMBERIAN VITAMIN C TERHADAP · PDF fileKepala Bagian SMF Anestesiologi dan Terapi...
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
PENGARUH PEMBERIAN VITAMIN C TERHADAP DIAMETER
ARTERIOL PADA TIKUS WISTAR
MODEL SEPSIS
TESIS
Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister
Program Studi Kedokteran Keluarga
Oleh :
Radin Intan Edilla Sini
S. 501102050
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
PENGARUH PEMBERIAN VITAMIN C TERHADAP DIAMETER
ARTERIOL PADA TIKUS WISTAR
MODEL SEPSIS
Oleh :
Radin Intan Edilla Sini
S. 501102050
Telah disetujui oleh Tim Pembimbing
Pada tanggal...........................................
Dewan Pembimbing
Jabatan Nama Tanda Tangan
Pembimbing I Dr. Hari Wujoso, dr. SpF, MM ..………………….
NIP. 196210221995031001
Pembimbing II dr. Mulyo Hadi Sudjito, SpAn, KNA ............................
NIP. 197103222010011022
Ketua Program Studi Kedokteran Keluarga
Minat Utama Ilmu Biomedik
Dr. Hari Wujoso, dr. SpF, MM
NIP. 196210221995031001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
SURAT PENGESAHAN TESIS
Oleh
RADIN INTAN EDILLA SINI
NIM: S 501102050
Tim Penguji
Jabatan Nama Tanda Tangan Tanggal
Ketua Prof. Dr. Harsono Salimo, dr, SpA(K)
NIP. 194412261973101001
……………. ……2015
Sekretaris Dr.dr. Trisulo Wasyanto, Sp.JP(K), FIHA
NIP.
……………. ……2015
Anggota Dr. Hari Wujoso, dr, SpF, MM
Penguji NIP. 19621021995031001
……………. ……2015
Mulyo Hadi Sudjito, dr.SpAn.KNA
NIP. 195109171979031001
…………….. ……2015
Telah dipertahankan di depan penguji
Dinyatakan telah memenuhi syarat
Pada tanggal 21 April 2015
Direktur Program Pascasarjana Ketua Program Studi Magister
Kedokteran Keluarga
Prof.Dr.Ir. Ahmad Yunus, MS Dr. Hari Wujoso, dr, MM, SpF
NIP.19610717 19860 11001 NIP.19621022 19950 3100
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS
Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa :
1. Tesis yang berjudul : “PENGARUH PEMBERIAN VITAMIN C TERHADAP
DIAMETER ARTERIOL PADA TIKUS WISTAR MODEL SEPSIS” ini adalah
karya penelitian saya sendiri dan bebas plagiat, serta tidak terdapat karya ilmiah yang
pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik serta tidak
terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain
kecuali secara tertulis digunakan sebagai acuan dalam naskah ini dan disebutkan
dalam sumber acuan serta daftar pustaka. Apabila di kemudian hari terbukti terdapat
plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan
peraturan perundang-undangan (Permendiknas No.17, tahun 2010).
2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi tesis pada jurnal atau forum ilmiah lain harus
seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan Program Pasca Sarjana
UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester
(enam bulan sejak pengesahan tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian
atau keseluruhan tesis ini, maka Prodi Kedokteran Keluarga berhak
mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Prodi Kedokteran
Keluarga Program Pasca Sarjana UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari
ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang
berlaku.
Surakarta, April 2015
Mahasiswa
Radin Intan Edilla Sini
S. 501102050
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah
yang diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul “Pengaruh
Pemberian Vitamin C Terhadap Diameter Arteriol Pada Tikus Wistar Model Sepsis”
Penulis menyadari bahwa karya tulis ini jauh dari sempurna, maka, penulis
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Atas kesempatan, bantuan dan
bimbingan yang diberikan kepada penulis, maka pada kesempatan ini penulis ingin
mengucapkan terima kasih sebesar–besarnya kepada yang terhormat :
1. Rektor Universitas Sebelas Maret Prof. Dr. Ravik Karsidi yang telah memberi
kesempatan pada penulis untuk mengikuti pendidikan di UNS.
2. Direktur Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Prof. Dr. Ir. Ahmad Yunus,
MS, yang telah memberi kesempatan pada penulis untuk mengikuti pendidikan di Pasca
Sarjana UNS.
3. Direktur RSUD Dr. Moewardi Surakarta, dr. Endang Agustinar, M.Kes , yang telah
memberi kesempatan pada penulis untuk menerapkan ilmu anestesi di RSUD Dr.
Moewardi Surakarta.
4. Dekan Fakultas Kedokteran UNS, Prof. Dr. dr. Zainal Arifin Adnan, Sp.PD-KR,
FINASIM., yang telah memberi kesempatan pada penulis untuk mengikuti pendidikan di
Fakuktas Kedokteran UNS.
5. Ketua Program Studi Magister Kedokteran Keluarga, Dr. dr. Hari Wujoso, Sp F, MM,
yang telah memberi kesempatan pada penulis untuk mengikuti pendidikan dan
menyelesaikan karya tulis ini.
6. Kepala Program Studi Anestesiologi dan Terapi Intensif FK UNS, Dr.M.H. Sudjito, Sp.
An KNA, atas segala bimbingan dan masukan yang diberikan pada penulis dalam
menyelesaikan karya tulis ini.
7. Kepala Bagian SMF Anestesiologi dan Terapi Intensif FK UNS, dr. Marthunus Judin,
Sp.An-K, atas segala bimbingan dan masukan yang diberikan pada penulis dalam
menyelesaikan karya tulis.
8. dr. Purwoko, SpAn,KAKV,KAO atas segala bimbingan dan masukan yang diberikan
pada penulis dalam menyelesaikan karya tulis ini.
10. ”Guru-guruku” yang tidak pernah lelah mengajari, dan memberi kesempatan penulis
untuk menimba ilmu di PPDS Anestesiologi dan Terapi Intensif UNS.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
11. Kedua orang tua penulis, Bapak Sutan Edilla Sini dan Ibu Sri Mulyani yang sangat
penulis hormati dan sayangi yang selalu memberi dukungan, bantuan, perhatian, kasih
sayang, dan tidak bosan-bosannya berdoa untuk penulis agar penulis cepat dapat
menyelesaikan pendidikan.
12. Istri tercinta dan tersayang, Isnainy Sartika, yang tak pernah lelah memberi dukungan,
doa, cinta, kasih sayang, pengertian, perhatian dan pengorbanan. selama penulis
menjalani pendidikan.
13. Sahabat-sahabat seangkatan, dr Henri Dumas, dr Isroful Ikhsan, dr Andi Nugroho, yang
selalu memberi dukungan agar penulis dapat menyelesaikan pendidikan.
14. Semua sahabat yang memberikan perhatian dan bantuan pada penulis dalam
menyelesaikan karya tulis ini.
Surakarta, Maret 2015
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
Daftar Isi
Halaman Judul… ……………………………………………………………….
Halaman Pengesahan Pembimbing. …………………………………………..
Lembar pengesahan Tesis……………………………………………………….
Pernyataan Orisinalitas …………………………………………………………
Kata Pengantar .....................................................................................................
Daftar Isi…………................................................................................................
Daftar Gambar…………………………...............................................................
Daftar Tabel..........................................................................................................
Daftar Lampiran…................................................................................................
ABSTRAK.................................................................................................................
ABSTRACT………………………………………………………………………
I. PENDAHULUAN …………………………………………………………….
a. Latar Belakang………...................................................................................
b. Rumusan Masalah………..............................................................................
c. Tujuan Penelitian…………………………………………………………
d. Manfaat Hasil Penelitian………....................................................................
II. TINJAUAN PUSTAKA………........................................................................
a. Kajian Teori………………………………………………………………...
1. LPS induced-signaling Pathway………………………………………..
1.1 NFκB……………………………………………………………….
1.2 Redoks Regulation…………………………………………………
1.3 NFκB dan Sepsis…………………………………………………...
2. Keterkaitan Reactive Oxygen Species…………………………………
2.1 Reactive Oxygen Species…………………………………………..
2.2 Mekanisme Pertahanan antioksidan endogen……………………
2.3 Stress oksidatif pada syok septik…………………………………
2.4 Disfungsi mitokondria pada syok septik…………………………..
3. Peranan Nitrogen Species………………………………………………
4. Proteksi Antioksidan…………………………………………………...
4.1 Struktur dan biokimia……………………………………………..
4.2 Aktivitas antioksidan………………………………………………
4.3 Pelepasan NO yang dipengaruhi askorbat………………………..
4.4 Reduksi nitrit menjadi NO oleh askorbat…………………………
….………
………….i
…...……ii
………..iii
………...iv
…………v
……….vii
………...ix
…………x
………...xi
……….xii
……….xii
………….i
…………1
…………1
…………3
…………4
…………4
…………5
…………5
…………6
…………7
…………8
…………8
…………9
………..11
………..12
………..13
………..14
………..15
………..18
………..18
………..20
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
4.5 Penguraian ROS oleh askorbat…………………………..
4.6 Pengaturan redoks oleh thiols……………………………
4.7 Pengaturan eNOS oleh askorbat………………………….
4.8 Askorbat sebagai salah satu kofaktor eNOS…………….
4.9 Efek askorbat pada stimulasi guanylate cyclase oleh NO.
4.10 Mekanisme transport Vitamin C……………………….
5. Metode Induksi Sepsis……………………………………….
b. Penelitian yang relevan……...……………………………………
c. Kerangka Pikir…………………...………………………………..
d. Kerangka Konsep………………..………………………………
e. Hipotesis ………………………….................................................
III. METODE PENELITIAN.………….................................................
a. Waktu dan Tempat Penelitian…..……………………………….
b. Jenis Penelitian………………..…………………………………..
c. Populasi dan Sampel Penelitian…..………………………………
d. Definisi Operasional…………….………………………………..
e. Alur Penelitian…………………………………………………….
f. Bahan dan Cara Kerja Penelitian.....................................................
g. Analisis Data………………………………………………………
h. Etika Penelitian……………………................................................
IV. HASIL PENELITIAN……………………………………………...
a. Hasil Penelitian …………………………………………………..
b. Pembahasan ……............................................................................
V. KESIMPULAN DAN SARAN….………………..............................
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………..
………..……21
………………..22
……………….23
………………..24
………………..25
………………..25
………………...25
………………..31
……………….35
………………..36
………………..36
………………...37
………………...37
……………….37
………………..37
……………….39
……………….41
………………..42
………………..45
………………..45
………………..46
……………….46
………………..53
………………...56
……………….57
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
9
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Diagram Skematik LPS-induced signaling pathway…………….………..….7
Gambar 2. Bentuk asam askorbat tereduksi ………………………………………….…25
Gambar 3.Bentuk asam askorbat teroksidasi…….. ………………………………….….27
Gambar 4. Efek inhibisi NO dan ONOO-….
……………………………………………..31
Gambar 5. Potensi kerja antiokksidan pada sepsis...…………………………………….32
Gambar 6. Kerangka berpikir………………………………………………………….....35
Gambar 7. Kerangka Konsep………………………………………………………….....36
Gambar 8. Alur penelitian………………………………………………………………..41
Gambar 9. Diagram batang rerata kadar neutrophil……………………………………...47
Gambar 10. Diagram batang rerata diameter arteriol…………………………………….51
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
10
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Pembagian antioksidan berdasarkan solubilitas………………………………..17
Tabel 2. Deskripsi hasil pemeriksaan neutrophil………………………………………..46
Tabel 3. Uji normalitas data neutrophil………………………………………………….48
Tabel 4. Uji rata-rata kadar neutrophil…………………………………………………..48
Tabel 5. Perbedaan kadar neutrophil antara masing-masing kelompok perlakuan……...49
Tabel 6. Deskripsi hasil pengukuran diameter arteriol…………………………………..50
Tabel 7. Uji normalitas data diameter arteriol…………………………………………...52
Tabel 8. Uji beda rata-rata diameter arteriol……………………………………………..52
Tabel 9. Perbedaan diameter arteriol antara masing-masing kelompok perlakuan……...53
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
11
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran.1 Lampiran Hasil Penelitian……………………………………………...59
Lampiran.2 Hasil Uji Kruskal-Wallis Test Neutrofil NPar Tests…………………...63
Lampiran.3 Hasil Uji Normalitas Diameter Arteriol………………………………..65
Lampiran.4 Hasil Uji Kruskal-Wallis Test Diameter Arteriol NPar Tests……….…67
Lampiran.5 Ethical Clearance………………………………………………………69
Lampiran.6 Dokumentasi Penelitian…………………………………………………70
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
12
Radin Intan Edilla Sini, S. 501102050, 2015. Pengaruh Pemberian Vitamin C Terhadap
Diameter Arteriol Pada Tikus Wistar Model Sepsis. TESIS. Pembimbing I : Dr. Hari
Wujoso, dr. Sp.F. MM. Pembimbing II : M.H Sudjito, dr. Sp.An. KNA. Anestesiologi dan
Terapi Intensif Fakultas Kedokteran, Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret
Surakarta
ABSTRAK
Latar belakang : Sepsis dan syok septik telah lama dikenal sebagai masalah kesehatan serius
di dunia, karena angka mortalitas dan morbiditasnya yang masih sangat tinggi. Produksi
berlebihan mediator pro-oksidan pada sepsis menguasai sinyal anti-oksidan. Ketidak
seimbangan antara mediator pro oksidan dan antioksidan akan menyebabkan perubahan pada
mikrosirkulasi, sehingga mikrosirkulasi tidak dapat menjalankan fungsinya sebagai pengatur
distribusi oxygen carrying blood cell pada berbagai organ, sehingga terjadi kerusakan dan
kematian sel. Vitamin C merupakan golongan antioksidan larut dalam air yang dapat
meredam dampak negatif oksidan, termasuk enzim-enzim dan protein-protein pengikat
logam. Fungsi antioksidan adalah mencegah terbentuknya radikal hidroksil, memutus rantai
reaksi oksidan, mereduksi oksidan menjadi zat lain yang kurang reaktif misalnya H2O dan
O2, menghambat peroksidase lipid dan scavenger langsung dari ROS.
Tujuan : Menganalisis pengaruh pemberian vitamin C 5,1mg/kgBB/hari/ i.v (setara dengan
50 mg/kgBB/hari/ i.v pada manusia dengan berat badan 60kg) pada tahap awal sepsis
terhadap diameter arteriol pada tikus wistar dengan model sepsis polimikrobial.
Metode : Penelitian ini termasuk eksperimental laboratorik. Sejumlah 27 ekor tikus wistar di
adaptasikan selama 7 hari sebelum dibagi dalam tiga kelompok yang masing-masing
kelompok terdiri dari 9 ekor tikus yang ditentukan secara acak. Untuk kelompok satu (K1)
yang merupakan kelompok kontrol, tidak dikukan induksi cecal inoculum maupun pemberian
vitamin c.. Untuk kelompok dua (K2) diberikan injeksi cecal inoculum 40mg/kali/hari selama
3 hari berturut turut. Untuk kelompok perlakukan tiga (K3) perlakuan sama dengan kelompok
dua ditambah dengan vitamin C 5,1 mg/kg/kali/hari secara intravena selama 3 hari berturut-
turut. Setelah 72 jam tikus wistar akan di euthanasia dengan cara dekapitasi. Duodenum tikus
kemudian diambil untuk dilakukan pemeriksaan histopatologi yang akan mengukur diameter
arteriol rata-rata pada tiap sampel. Dikarenakan ada kelompok tidak lulus uji normalitas maka
pengujian statistik di uji alternatif dengan Kruskal-Wallis test dan dilanjutkan dengan Mann
Whitney Test. Dianggap bermakna secara statistik apabila nilai p < 0,05.
Hasil : Nilai uji beda antara kelompok 1 dan kelompok 2 mendapatkan nilai p=0,001 p<0,05,
jadi ada perbedaan yang signifikan diameter arteriol antara kelompok 1 (tanpa perlakuan)
dengan dengan kelompok 2 (diberi cecal inoculum) dimana rata-rata diameter arteriol tikus
kelompok 1 (tanpa perlakuan) 30,8% lebih lebar dibandingkan dengan tikus kelompok 2
(diberi cecal inoculum). Demikian juga antara kelompok 1 (tanpa perlakuan) dan kelompok 3
(diberi cecal inoculum dan Vitamin C) mendapatkan hasil nilai p=0,001 p<0,05. Jadi ada
perbedaan yang signifikan diameter arteriol antara kelompok 1 dan kelompok 3. Dimana
kelompok 3 menghasilkan diameter arteriol 118,2% lebih lebar daripada kelompok 1. Uji
beda antara kelompok 2 (diberi cecal inoculum) dan kelompok 3 (diberi cecal inoculum dan
Vitamin C) mendapatkan hasil nilai p=0,000 p<0,05. Jadi ada perbedaan yang signifikan
diameter arteriol antara kelompok 2 dan kelompok 3. Dimana kelompok 3 menghasilkan
diameter arteriol 185,3% lebih lebar daripada kelompok 2.
Kesimpulan : Pemberian vitamin C pada tikus sepsis mampu meningkatkan diameter arteriol
dibandingkan dengan tikus sehat (normal) dan tikus sepsis.
Kata kunci : Vitamin c, sepsis, mikrosirkulasi, diameter arteriol
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
13
Radin Intan Edilla Sini, S. 501102050, 2015. The Effect of vitamin c on The arteriol
Diameter in Wistar Rats with Sepsis Model. THESIS Supervisor I : Dr. Hari Wujoso, dr.
Sp.F. MM. Supervisor II : M.H Sudjito, dr. Sp.An. KNA. Anesthesiology and Intensive Care
Departement, Faculty of Medicine, Post Graduate Program University of Sebelas Maret,
Surakarta.
ABSTRACT
Background : Sepsis and septic shock have long been recognized as serious medical
problems in the world, since the mortality and morbidity rates are still very high. Excessive
production of pro-oxidant mediator in sepsis dominates the anti oxidant signal. The
imbalance between pro oxidant mediator and antioxidant will cause changes in
microcirculation, therefore the microcirculations cannot function as a controller of oxygen
carrying blood cell distribution in various organs, that leads to damage and cell death.
Vitamin C is a water soluble type that can filter the negative effects of oxidants, including
enzymes and iron binding proteins. The function of antioxidant is to prevent the hydroxyl
radical to be formed, to cut the oxidant reaction chain, to reduce oxidant to other matter
which less reactive for instances H2O and O2, to block lipid peroxide and scavengers directly
from ROS.
Objective : To analyze the influence of vitamin C administration 5,1mg/Kg Body weight/day/
IV (equals to 50 mg/kg body weight/day/ IV in humans with 60kg bodyweight) in the initial
phase of sepsis to the arteriol diameter in wistar rats with sepsis polimicrobial model.
Methods : This research is categorized as laboratoric experimental. As many as 27 wistar
rats were being adapted for 7 days before they were divided in three groups with 9 rats each
which randomly selected. For group 1 (K1) which is a control group, the cecal induction and
vitamin c administration were not applied. For group 2 (K2) inoculum cecal injection 40
mg/a time/day was given for 3 days in a row. For group 3 (K3) it has the same treatment as
in group 2 added with 5.1 mg/kg/time/day intravenously for 3 days in a row. After 72 hours,
wistar rats were euthanized by decapitation. The rats duodenum were taken and
histopathologically examined to measure the diameter of the average in each sample. Since
the groups did not pass the normality test so the statistic test was using alternative test with
Kruskal-Wallis tes and continued with Mann Whitney Test. It was considered significant if
the P value < 0.05.
Result : The different value test between group 1 and group 2 was p=0.01 p<0.05, so there
was significant different in arteriol different between group 1 (without treatment) and group
2 (with cecal inoculum administration) which the average of arteriol diameter of the group 1
rats (without treatment) was wider than in group 2 (with cecal inoculum administration).
And also between group 1 (without treatment) and group 3 (with cecal inoculums and vitamin
C) resulted in p value = 0.001 p <0.05. So there was significant different in arteriol diameter
between group 1 and group 3. Whereas group 3 resulted arteriol diameter 118.2 % wider
than group 1. Different test between group 2 (with cecal inoculum) and group 3 (Cecal
inoculums and vitamin C administration) resulted in p value=0.000 p<0.05. so there was
significant different of arteriol diameter between group 2 and group 3. Whereas group 3
resulted arteriol diameter 185.3% wider than group 2.
Conclusion : Vitamin C administration in sepsis rats were able to increase the arteriol
diameter wider than normal healthy rats and sepsis rats.
Keywords : Vitamin C, sepsis, microcirculation, arteriol diameter