Peningkatan Kerusakan Miopati Otot Rangka pada Pecandu Alkohol Kronis dan Tikus Transgenik HIVBerdasarkan Jurnal : Chronic Alcohol Ingestion Exacerbates Skeletal Muscle Myopathy in HIV-1 Transgenic Rats

Adella Anfidina Putri 0906883

Latar Belakang 41% penderita HIV dan pecandu alcohol dinilai memiliki beberapa kesamaan dari sisi aktivitas biologisnya. (Clary, et all. 2011). Pecandu alcohol akan mengalami penurunan dan keabnormalan fungsi otot seperti pada penderita HIV yang akan berakhir pada atrofi otot. (Guidot, 2009) Atrofi otot sendiri sebagai salah satu efek samping dari kedua subjek diatas adalah hal yang membahayakan mengingat otot adalah organ gerak aktif yang mengontrol pergerakan tubuh, apabila mengalami kerusakan maka hal tersebut akan

Tujuan

Rumusa n MasalahApa efek atropis dari pengkonsumsian alcohol dan penginduksian virus HIV-1 pada tikus percobaan?

HIV adalah singkatan dari Human Immunodeficiency Virus , dapat

merusak sistem kekebalan tubuhmanusia. Gejala-gejala timbul tergantung dari infeksi oportunistik

HIV

yang menyertainya. Infeksioportunistik terjadi oleh karena menurunnya daya tahan tubuh

(kekebalan) yang disebabkanrusaknya sistem imun tubuh akibat infeksi HIV tersebut. (Depkes RI,

2003)

Dalam jumlah besar alkohol akan menyebabkan toksisitas organ yang dapat dilihat selama pengkonsumsian kronis

Alkohol dalam jumlah rendah sampai sedang bisa menghilangkan kecemasan dan membantu menimbulkan rasa tenang atau bahkan euphoria.

Alkohol ?Miopatia alkoholika akut adalah suatu sindroma nekrosis otot secara tiba-tiba pada seorang yang secara terus-menerus minum alkohol (binges drinking).

Akibat dari pengkonsumsian alcohol diantaranya gangguan pada susunan saraf pusat, sistem kardiovaskuler, ginjal, saluran cerna dan otot.

Miopatia alkoholika kronis ditandai dengan adanya kelemahan otot-otot proksimal dan atrofi otot-otot.

Alat Gerak ManusiaTulang dan otot merupakan jaringan yang paling banyak mengisi tubuh manusia. Tulang merupakan jaringan tubuh yang berfungsi untuk menopang tubuh dan bagian-bagiannya. Otot berfungsi untuk menggerakkan bagian-bagian tubuh. Atrofi adalah pengecilan ukuran suatu sel atau jaringan. Atropi otot dapat terjadi akibat tidak digunakannya otot atau terjadi pemutusan saraf yang mempersarafi otot tersebut Miopati merupakan penyakit neuromuskuler dimana serat-serat otot tidak berfungsi sebagaimana mestinya, ditandai dengan terjadinya kelemahan otot.

Metode Penelitian

Alur PenelitianHewan Percobaan dan Kontrol Makan Determinasi Protein Otot Total

Morfologi Plantaris dan ekspresi isoform melalui Myosin Heavy Chain (MHC)

Analisis Ekspresi Gen

Analisis Western bolt

Hewan Percobaan dan Kontrol Makan Normalnonalkohol

Normal Aklimatisasi Pemberian Diet alkohol bertahap.Transgenik HIV

Tikus Percobaan

Normal alkohol

HIV nonalkohol

HIV alkohol

Morfologi Plantaris dan ekspresi isoform melalui Myosin Heavy Chain (MHC)

Determinasi Protein Otot TotalOtot plantaris beku ditimbang dan dipotongpotong kemudian dihomogenkan dalam es menggunakan penghancur otot elektrikBuffer

Hasil tahapan ini dilanjutkan dengan analisis protein menggunakan Western bolt

Konsentrasi protein dideterminasi menggunakan perangkat Bio-Rad DC

Analisis Western boltWestern blot adalah proses pemindahan protein dari gel hasil elektroforesis ke membran. Membran ini dapat diperlakukan lebih fleksibel daripada gel sehingga protein yang terblot pada membran dapat dideteksi dengan cara visual maupun fluoresensi. (kumar, 2005)

Bagan Alir ProsesLarutan protein dari analisis sebelumnya diambil dalam volume tertentu + Buffer Gel dipindahkan ke membran nitroselulosa.

Dilakukan elektroforesis SDS-PAGE untuk menghasilkan gel berisi protein.

Deteksi menggunakan antibodi primer phospo-p38 dan antibodi sekunder anti-rabbit-RHP IgG. Analisis dengan densiometry.

Penghilangan kontaminan dengan menggunakan 5% BSA yang dilarutkan dalam TTBS (0,01% Tween-20)

Analisis Ekspresi GenOtot yang disimpan dalam posisi beku, dicairkan dan dihomogenkan dengan Trizol (1 ml/100 mg jaringan) Total RNA (2,5g) dibentuk antikodonnya menggunakan M-MLV reverse transcriptase

Menganalisis perubahan ekspresi gen dan seberapa tinggi nilai perubahan RNA pada hewan perlakuan dan hewan normal.

Sampel diinkubasi pada suhu 950C selama 15 menit diikuti oleh 40 siklus denaturasi, sebagai control dilakukan juga PCR pada RNA yang normal dan tidak mengalami mutasi atau kontaminasi

Hasil dan Pembahasan

Gambar 1. Kerusakan otot plantaris pada tikus diinduksi alcohol dan transgenic HIV

Gambar 2. Gen kelompok TGF beraktivitas secara abnormal dan meregulasi kemunculan penyakit pada otot plantaris

Miostatin dan reseptornya merupakan umpan baliknegatif dari pertumbuhan massa otot, dimana myostatin menghambat myogenin sehingga myoblast tidak dapat

berdiferensiasi menjadi myotubes, yang akan berkembangmenjadi serat otot, sehingga keberadaan miostatin dalam level yang tinggi menyebabkan penurunan kuantitas dan kualitas massa otot. (Langley et al. 2002)

Gambar 4. Gen kelompok IL-6 beraktivitas secara abnormal dan meregulasi kemunculan penyakit pada otot plantaris

Kelompok IL-6 (Interlukin-6) adalah bagian dari sitokin tubuh, kelompok ini terdiri atas beberapa jenis seperti IL-6, LIF (Leukemia Inhibitor Factor), CNTF (Ciliari Neutrophic Factor) dan CT-1 (Cardiothropin-1) yang secara fungsional merupakan peregulasi massa otot rangka. (Nishikawa, et all. 2005). Hasil penelitian menunjukan bahwa konsumsi alcohol dalam jumlah relative besar menimbulkan terekspresikannya gen IL-6 yang menimbulkan inflamasi. Inflamasi sitokin ini berasosiasi dengan katabolisme otot rangka.

Gambar 5. Mutu mRNA TNF dan fosforilasi p38 meningkatkan terjadinya penyakit pada otot plantaris

p-38 MAPK dan ekspresi TNF adalah faktor yang dapat mengaktivasi protein kinase yang mempengaruhi proses katabolisme otot rangka. Aktivasi protein kinase ini memegang peranan penting dalam terjadinya miopati. (Zhang, et all. 2007).

Kesimpulan

Daftar PustakaBhasin, et all. Organization of the human myostatin gene and expression in healthy men and HIV-infected men with muscle wasting. Proc. Natl. Acad. Sci. USA Vol. 95, pp. 1493814943, December 1998 Gonzalez-Cadavid NF, Taylor WE, Yarasheski K, Sinha-Hikim I, Ma K, Ezzat S, Shen R, Lalani R, Asa S, Mamita M, et al: Organization of the human myostatin gene and expression in healthy men and HIVinfected men with muscle wasting. Proc Natl Acad Sci USA 1998, 95(25):14938-14943. Li YP, Chen Y, John J, Moylan J, Jin B, Mann DL, Reid MB: TNF-alpha acts via p38 MAPK to stimulate expression of the ubiquitin ligase atrogin1/ MAFbx in skeletal muscle. FASEB J 2005, 19(3):362-370.

Molina PE, McNurlan M, Rathmacher J, Lang CH, Zambell KL, Purcell J, Bohm RP, Zhang P, Bagby GJ, Nelson S: Chronic alcohol accentuates nutritional, metabolic, and immune alterations during asymptomatic simian immunodeficiency virus infection. Alcohol Clin Exp Res 2006, 30(12):2065-2078.

Clary et al.: Chronic alcohol ingestion exacerbates skeletal muscle myopathy in HIV-1 transgenic rats. AIDS Research and Therapy 2011 8:30. Depkes RI, 2003 Lang CH, Frost RA, Summer AD, Vary TC: Molecular mechanisms responsible for alcohol-induced myopathy in skeletal muscle and heart. Int J Biochem Cell Biol 2005, 37(10):2180-2195. Guidot et all. Effect of HIV-1-related protein expression on cardiac and skeletal muscles from transgenic rats. BioMed Central 2007. Langley et al. 2002. Myostatin inhibits myoblast differentiation by downregulating MyoD expression. J Biol Chem 277(51): 49831-40. Petry NM: Alcohol use in HIV patients: what we dont know may hurt us. Int J STD AIDS 1999, 10(9):561-570.

Molina PE, McNurlan M, Rathmacher J, Lang CH, Zambell KL, Purcell J, Bohm RP, Zhang P, Bagby GJ, Nelson S: Chronic alcohol accentuatesnutritional, metabolic, and immune alterations during asymptomatic simian immunodeficiency virus infection. Alcohol Clin Exp Res 2006, 30(12):2065-2078. Nishikawa J, Sakuma K, Sorimachi Y, Yoshimoto K, Yasuhara M: Increase of Cardiotrophin-1 immunoreactivity in regenerating and overloaded but not denervated muscles of rats. Neuropathology 2005, 25(1):54-65.

Otis JS, Ashikhmin YI, Brown LA, Guidot DM: Effect of HIV-1-related protein expression on cardiac and skeletal muscles from transgenic rats. AIDS Res Ther 2008, 5:8.Spangenburg EE, Booth FW: Leukemia inhibitory factor restores the hypertrophic response to increased loading in the LIF(-/-) mouse. Cytokine 2005, 34(3-4):125-130.