Skripsi kayu manis

EFEK PEMBERIAN EKSTRAK ETANOL KAYU MANIS

(Cinnamomum burmannii) TERHADAP NEUROPATI DIABETIK PADA

TIKUS WISTAR HIPERGLIKEMI HASIL INDUKSI ALOKSAN

SKRIPSI

Oleh :

Budiono

NIM 112010101053

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS JEMBER

2014

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Diabetes melitus (DM) merupakan gangguan endokrin yang ditandai

dengan hiperglikemia dan perubahan metabolisme karbohidrat, lipid dan protein.

Hal ini disebabkan oleh kekurangan produksi insulin oleh sel beta pankreas dan

penurunan sensitivitas insulin (Bisht & Sisodia, 2011). Data WHO menyebutkan

pasien diabetes melitus pada tahun 2011 dengan usia lebih dari 20 tahun mencapai

366 juta orang. Sedangkan Indonesia merupakan negara urutan ke-7 dengan

prevalensi diabetes tertinggi di bawah China, India, USA, Brazil, Rusia dan

Meksiko (Unwin et al., 2012).

Komplikasi dari hiperglikemia dibagi menjadi komplikasi makrovaskuler

seperti penyakit jantung koroner dan penyakit pembuluh darah perifer dan

komplikasi mikrovaskuler seperti nefropati diabetik, neuropati, dan retinopati

(Fowler, 2008). Neuropati adalah komplikasi yang paling umum dari diabetes

melitus (DM), hal ini terjadi pada 60% pasien dan mempengaruhi kualitas hidup.

Gejala klinis yang terkait dengan neuropati diabetik antara lain hiperalgesia,

parestesia dan nyeri spontan yang dapat menjalar dari jari kaki ke kaki hingga

tungkai dan dapat juga terjadi pada jari-jari dan tangan (Farmer et al., 2012).

Penanganan diabetes melitus meliputi pembatasan kalori, olahraga teratur,

gaya hidup, dan pemberian antidiabetes oral, tetapi penggunaan klinis obat

antidiabetes biasanya disertai dengan efek samping seperti perut tidak nyaman,

hipoglikemia berat, asidosis laktat, dan edema perifer (Niu, 2014). Oleh karena

itu, pencarian antidiabetes baru dengan efektivitas yang lebih baik dan efek

samping yang lebih rendah terus dikembangkan, diantaranya melalui efek

antidiabetes dari beberapa tanaman obat yang telah didukung oleh hasil dari

percobaan hewan ataupun uji klinis (Ghorbani et al., 2013). Pengobatan alternatif

dengan menggunakan tanaman tradisional telah menunjukkan efek hipoglikemik

dan penurunan resiko terhadap komplikasi sekunder dari diabetes seperti

kerusakan ginjal, stress oksidatif, dan fatty liver (Juarez Rojop et al., 2012).

2

Diabetes melitus dikaitkan dengan komplikasi jangka panjang berupa

nyeri perifer, dimana keluhan yang muncul berupa nyeri spontan, alodinia, dan

hiperalgesi. Hasil studi terhadap pasien neuropati diabetik menunjukkan bahwa

tingkat nyeri yang dirasakan berhubungan dengan kadar glukosa darah yang tidak

terkontrol dan perubahan biokimia akut dalam jaringan saraf muncul akibat

hiperglikemi berkepanjangan dan hal ini beresiko terhadap perkembangan dari

neuropati diabetik. Terdapat empat mekanisme yang terlibat dalam kerusakan

pembuluh darah akibat hiperglikemi yaitu peningkatan polyol pathway,

peningkatan advance glycation end-product (AGE) formation, aktivasi protein

kinase C (PKC), dan peningkatan hexosamine pathway. Penelitian klinis dan

eksperimental menunjukkan bahwa reactive oxygen species (ROS) memainkan

peran penting dalam patofisiologi nyeri neuropati diabetik (Morani and

Bodhankar, 2007). Pada kondisi tersebut, antioksidan seluler gagal

mempertahankan sistem perlindungan tubuh melalui efek penghambat

pembentukan radikal bebas sehingga diperlukan antioksidan eksogen untuk

meredam kerusakan oksidatif (Kaleem, 2006).

Salah satu tanaman obat yang memiliki efek hipoglikemi dan antioksidan

antara lain kayu manis (Cinnamomum burmannii). Sebenarnya bubuk kayu manis

dari kulit spesies Cinnamomum telah lama digunakan dalam obat-obatan di Cina

sebagai antidiabetes (Cheng et al., 2012). Hasil studi lain oleh Mahmood et al.

(2011) menunjukkan bahwa pemberian ekstrak kayu manis dengan dosis 200

mg/kgBB dan 400 mg/kgBB memberikan hasil yang signifikan terhadap

penurunan kadar glukosa tikus yang diinduksi aloksan. Penelitian ini juga

didukung oleh hasil studi Khan et al. (2014) yang menyatakan bahwa pemberian

ekstrak kayu manis dosis 200 mg/kgBB dan 600 mg/kgBB mampu menurunkan

kadar glukosa darah tikus. Selain itu, berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh

Alusinsing et al. (2014) menyatakan bahwa ekstrak etanol 80% kulit batang kayu

manis memiliki efek menurunkan kadar gula darah pada tikus wistar jantan yang

diinduksi sukrosa. Pada kulit kayu manis (Cinnamomum zeylanicum)

menghasilkan minyak atsiri yang berfungsi sebagai antioksidan (El-Baroty, 2010),

studi lainnya menunujukkan bahwa ekstrak kulit kayu manis (Cinnamomum

3

burmannii) mampu menghambat lipopolisakarida dan memiliki peran sebagai

antioksidan (Al-Dhubiab, 2012). Hal ini didukung studi yang dilakukan oleh

Azima (2004) bahwa aktivitas antioksidan ekstrak etanol kayu manis

(Cinnamomum burmannii) lebih tinggi dibanding dengan antioksidan -tokoferol

yang terkandung dalam vitamin E. Sedangkan efek kayu manis (Cinnamomum

burmannii) terhadap komplikasi diabetes melitus belum pernah dilakukan

penelitian.

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka peneliti ingin mengetahui efek

pemberian ekstrak etanol kayu manis (Cinnamomum burmannii) terhadap

neuropati diabetik pada tikus wistar hiperglikemi hasil induksi aloksan.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dapat dirumuskan permasalahan

penelitian sebagai berikut: bagaimana efek pemberian ekstrak etanol kayu manis

(Cinnamomum burmannii) terhadap neuropati diabetik pada tikus wistar

hiperglikemi hasil induksi aloksan.

1.3 Tujuan Penelitian

Untuk mengetahui efek pemberian ekstrak etanol kayu manis

(Cinnamomum burmannii) terhadap neuropati diabetik pada tikus wistar

hiperglikemi hasil induksi aloksan.

1.4 Manfaat Penelitian

1.4.1 Manfaat Ilmiah

Sebagai informasi ilmiah mengenai potensi ekstrak etanol kayu manis

terhadap komplikasi diabetes melitus berupa neuropati diabetik.

1.4.2 Manfaat Praktis

Dapat digunakan sebagai dasar pengembangan antidiabetik di masa

mendatang.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Diabetes Melitus

2.1.1 Definisi

Diabetes melitus adalah suatu penyakit karena tubuh tidak mampu

mengendalikan jumlah glukosa dalam aliran darah. Ini menyebabkan

hiperglikemia, suatu keadaan gula darah yang tinggi sudah membahayakan.

Faktor utama pada diabetes melitus ialah insulin, suatu hormon yang dihasilkan

oleh kelompok sel beta di pankreas. Insulin memberi sinyal kepada sel tubuh agar

menyerap glukosa. Insulin, bekerja dengan hormon pankreas lain yang disebut

glukagon yang juga mengendalikan jumlah glukosa dalam darah. Apabila tubuh

menghasilkan terlampau sedikit insulin atau jika sel tubuh tidak menanggapi

insulin dengan tepat terjadilah diabetes. Diabetes biasanya dapat dikendalikan

dengan makanan yang rendah kadar gulanya, obat antidiabetes maupun suntikan

insulin secara teratur. Diabetes melitus dapat menyebabkan komplikasi seperti

kebutaan dan stroke (Setiabudi, 2008).

2.1.2 Epidemiologi

Data WHO menyebutkan pasien diabetes melitus pada tahun 2011 dengan

usia lebih dari 20 tahun mencapai 366 juta orang. Sedangkan Indonesia

merupakan negara urutan ke-7 dengan prevalensi diabetes tertinggi di bawah

China, India, USA, Brazil, Rusia dan Meksiko (Unwin et al., 2012). DM lebih

banyak ditemukan pada wanita dibanding pria serta pada golongan tingkat

pendidikan dan status sosial yang rendah. Kelompok usia terbanyak DM adalah

55-64 tahun yaitu 13.5%. Beberapa hal yang dihubungkan dengan faktor resiko

DM adalah obesitas, hipertensi, kurangnya aktivitas fisik dan rendahnya konsumsi

sayur dan buah-buahan (Riskesdas, 2007).

2.1.3 Etiologi

Penyebab diabetes melitus sampai sekarang belum diketahui dengan pasti,

kekurangan insulin adalah penyebab utama dan faktor herediter memegang

peranan penting. Berdasarkan penyebabnya, diabetes melitus dibagi dua, yaitu:

a. Insulin Dependent Diabetes Melitus (IDDM)

5

Insulin Dependent Diabetes Melitus (IDDM) sering terjadi pada usia

sebelum 30 tahun, disebut juga juvenille diabetes yang ditandai dengan adanya

meningkatnya kadar glukosa darah dalam tubuh atau hiperglikemia (Bare &

Suzanne, 2002). Faktor genetik dan lingkungan merupakan faktor pencetus

IDDM. Oleh karena itu insidensi lebih tinggi akibat adanya infeksi virus (dari

lingkungan) misalnya coxsackievirus B dan streptococcus sehingga pengaruh

lingkungan dipercaya mempunyai peranan dalam terjadinya DM (Bare &

Suzanne, 2002). Virus atau mikroorganisme akan menyerang pulaupulau

langerhans pankreas yang membuat kehilangan produksi insulin. Dapat pula

akibat respon autoimun, dimana antibodi sendiri akan menyerang sel beta

pankreas. Faktor herediter juga dipercaya memainkan peran munculnya penyakit

ini (Bare & Suzanne, 2002).

b. Non Insulin Dependent Diabetes Melitus (NIDDM)

Non Insulin Dependent Diabetes Melitus (NIDDM) terjadi akibat

penurunan sensitivitas terhadap insulin (resistensi insulin) atau akibat penurunan

jumlah produksi insulin. Resistensi insulin adalah berkurangnya kemampuan

insulin untuk merangsang pengambilan glukosa oleh jaringan perifer dan untuk

menghambat produksi glukosa oleh hati. Dalam hal ini, sel tidak mampu

mengimbangi resistensi insulin sepenuhnya, sehingga terjadi defisiensi relatif

insulin. Kondisi ini menyebabkan sel mengalami desensitisasi terhadap glukosa.

Untuk mengatasi resistensi insulin dan mencegah terbentuknya glukosa dalam

darah harus terdapat peningkatan insulin yang disekresikan. Pada penderita

toleransi glukosa terganggu, keadaan ini terjadi akibat sekresi insulin yang

berlebihan dan kadar glukosa akan dipertahankan pada tingkat yang normal.

Namun, jika sel-sel tidak mampu mengimbangi peningkatan kebutuhan insulin

maka kadar glukosa akan meningkat dan terjadi diabetes tipe 2 atau Non Insulin

Dependent Diabetes Melitus (NIDDM) (Bare & Suzanne, 2002).

2.1.4 Manifestasi Klinis

a. Poliuria

Kekurangan insulin untuk mengangkut glukosa melalui membran dalam

sel menyebabkan hiperglikemia sehingga serum plasma meningkat atau

6

hiperosmolaritas menyebabkan cairan intrasel berdifusi kedalam sirkulasi atau

cairan intravaskuler, aliran darah ke ginjal meningkat sebagai akibat dari

hiperosmolaritas dan akibatnya akan terjadi diuresis osmotik (poliuria) (Bare &

Suzanne, 2002).

b. Polidipsia

Akibat meningkatnya difusi cairan dari intrasel kedalam vaskuler

menyebabkan penurunan volume intrasel sehingga efeknya adalah dehidrasi sel.

Akibat dari dehidrasi sel mulut menjadi kering dan sensor haus teraktivasi

menyebabkan seseorang haus terus dan ingin selalu minum (polidipsia) (Bare &

Suzanne, 2002).

c. Polifagia

Karena glukosa tidak dapat masuk ke sel akibat dari menurunnya kadar

insulin maka produksi energi menurun, penurunan energi akan menstimulasi rasa

lapar. Maka reaksi yang terjadi adalah seseorang akan lebih banyak makan. (Bare

& Suzanne, 2002).

d. Penurunan berat badan

Karena glukosa tidak dapat di transport kedalam sel maka sel kekurangan

cairan dan tidak mampu mengadakan metabolisme, akibat dari itu maka sel akan

menciut, sehingga seluruh jaringan terutama otot mengalami atrofidan penurunan

secara otomatis (Bare & Suzanne, 2002).

2.1.5 Komplikasi

Komplikasi-komplikasi pada diabetes melitus dapat dibagi menjadi dua,

yaitu:

1) Komplikasi yang bersifat akut

a) Koma hipoglikemi

Koma hipoglikemi terjadi karena pemakaian obat-obat diabetik yang

melebihi dosis yang dianjurkan sehingga terjadi penurunan glukosa dalam darah.

Glukosa yang ada sebagian besar difasilitasi untuk masuk ke dalam sel

b) Ketoasidosis diabetik

Minimnya glukosa di dalam sel akan mengakibatkan sel mencari sumber

alternatif untuk memperoleh energi sel, jika tidak ada glukosa maka benda-benda

7

keton yang digunakan oleh sel. Kondisi ini akan mengakibatkan penumpukan

residu pembongkaran benda-benda keton yang berlebihan yang dapat

mengakibatkan asidosis.

c) Hiperosmolar non ketotik

Koma ini terjadi karena penurunan komposisi cairan intrasel dan ekstrasel

karena banyak dieksresi melalui urin.

2) Komplikasi Kronis (Menahun)

a) Makroangiopati

Mengenai pembuluh darah besar, pembuluh darah jantung, pembuluh

darah tepi, pembuluh darah otak, perubahan pada pembuluh darah besar dapat

mengalami aterosklerosis sering terjadi pada NIDDM. Komplikasi

makroangiopati adalah penyakit vaskular otak, penyakit ateri coroner, dan

penyakit vaskuler perifer.

b) Mikroangiopati

Mengenai pembuluh darah kecil, retinopati diabetik dan nefropati diabetik.

Perubahan-perubahan mikrovaskuler yang ditandai dengan penebalan dan

kerusakan membrane diantara jaringan dan pembuluh darah sekitar. Terjadi pada

penderita IDDM yang terjadi neuropati, nefropati, dan retinopati.

c) Neuropati

Akumulasi sorbitol di dalam jaringan dan pembuluh metabolik

mengakibatkan fungsi sensorik dan motorik saraf menurun kehilangan sensori

mengakibatkan penurunan persepsi nyeri.

d) Rentan infeksi seperti tuberkulosis paru, gingivitis dan infeksi saluran

kemih.

e) Kaki diabetik

Perubahan mikroangiopati, makroangiopati dan neuropati menyebabkan

perubahan pada ekstremitas bawah. Komplikasinya dapat terjadi gangguan

sirkulasi, infeksi, gangren, penurunan sensasi, dan hilangnya fungsi saraf sensorik

dapat menunjang terjadinya trauma atau tidak terkontrolnya infeksi yang

mengakibatkan gangren (Purnyami et al., 2011).

8

2.2 Neuropati Diabetik

Neuropati diabetik adalah adanya gejala dan atau tanda dari disfungsi saraf

penderita diabetes tanpa ada penyebab lain selain diabetes melitus (Boulton,

2005). Studi epidemiologik menunjukkan bahwa dengan tidak terkontrolnya kadar

gula maka akan mempunyai resiko yang lebih besar untuk terjadinya neuropati,

seperti halnya ulkus kaki dan amputasi. Suatu kenaikan kadar HbA1c 2%

mempunyai resiko komplikasi neuropati sebesar 1,6 kali lipat dalam waktu 4

tahun. Polineuropati diabetik menggambarkan keterlibatan banyak saraf tepi dan

distribusinya umumnya bilateral simetris meliputi gangguan sensorik, motorik

maupun otonom (Sjahrir, 2006). Pada pasien diabetes melitus tipe 2, 59%

menunjukkan berbagai neuropati, 45% diantaranya menderita polineuropati

diabetik (Aswin, 2004). Gejala yang mudah dikenal adalah kelainan yang sifatnya

simetris (Sjahrir, 2006). Gangguan sensorik selalu lebih nyata dibanding kelainan

motorik dan sudah terlihat pada awal penyakit. Ditandai dengan hilangnya akson

dan serabut saraf terpanjang terkena terlebih dulu. Umumnya gejala nyeri,

parastesi dan hilang rasa muncul pada malam hari. Khas diawali dari jari kaki

berjalan ke proksimal tungkai. Seiring memberatnya penyakit jari tangan dan

lengan terkena sehingga memberi gambaran hand gloves stocking. Kelainan ini

dapat mengenai saraf sensoris, motor dan fungsi otonomik dengan bermacam-

macam derajat tingkat, dengan predominan terutama disfungsi sensoris (Sadeli,

2008). Kelemahan otot-otot tungkai dan penurunan reflek lutut dan tumit terjadi

lebih lambat. Adanya nyeri dan menurunnya rasa terhadap temperatur melibatkan

serabut sarabut saraf kecil (small fiber neuropathy) dan merupakan predisposisi

terjadinya ulkus kaki. Gangguan propioseptif, rasa getar dan gaya berjalan

(sensory ataxia gait) menunjukkan keterlibatan serabut saraf ukuran besar (large

fiber neuropathy). Disfungsi otonom yang timbul adalah adanya anhidrosis, atonia

kandung kencing dan pupil reaksi lambat. Awitan gejala perlahan sebagai gejala

negatif dan atau positif. Serabut saraf berukuran besar dan kecil terkena walaupun

manifestasi dini yang muncul mungkin dari serabut kecil (Bansal, 2006).

Banyak teori yang dikemukan oleh para ahli tentang patofisiologi

terjadinya neuropati diabetika, namun semuanya sampai sekarang belum diketahui

9

sepenuhnya. Faktor-faktor etiologi neuropati diabetika diduga adalah vaskular,

berkenaan dengan metabolisme, neurotrofik dan imunologik. Studi terbaru

menunjukkan adanya kecenderungan suatu multifaktorial patogenesis yang terjadi

pada neuropati diabetik (Ametov, 2003). Stres oksidatif terjadi dalam sebuah

sistem seluler saat produksi dari radikal bebas melampaui kapasitas antioksidan

dari sistem tersebut. Jika antioksidan seluler tidak memindahkan radikal bebas,

radikal bebas tersebut menyerang dan merusak protein, lipid dan asam nukleat.

Oksidasi produk radikal bebas menurunkan aktifitas biologi, membuat hilangnya

energi metabolisme, sinyal sel, transport, dan fungsi-fungsi utama lainnya. Hasil

produknya juga membuat degradasi proteosome, kemudian dapat menurunkan

fungsi seluler. Akumulasi dari beberapa kerusakan membuat sel mati melalui

nekrotisasi atau mekanisme apoptosis. Hiperglikemik kronis menyebabkan stres

oksidatif pada jaringan cenderung pada komplikasi pasien dengan diabetes.

Metabolisme glukosa yang berlebihan menghasilkan radikal bebas (Vincent et al.,

2004). Beberapa jenis radikal bebas di produksi secara normal di dalam tubuh

untuk menjalankan beberapa fungsi spesifik. Superoxide, hydrogen peroxide

(H2O2), dan nitric oxide (NO) adalah tiga diantara radikal bebas ROS yang

penting untuk fisiologi normal, tetapi juga dipercaya mempercepat proses penuaan

dan memediasi degenerasi selular pada keadaan sakit.

Ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan akan menyebabkan

terjadinya stress oksidatif yang berakibat pada kerusakan jaringan atau endotel.

Stres oksidatif merupakan modulator penting pada perkembangan komplikasi

DM. Beberapa bukti penelitian ilmiah menunjukkan bahwa didapatkan

peningkatan kadar basal dari produksi radikal bebas dan penurunan anti-oksidan

yang memburuk seiring dengan peningkatan glukosa plasma sehingga terjadilah

suatu keadaan stres oksidatif (Vincent et al., 2004). Peningkatan glukosa intrasel

juga berperan dalam proses patologis. Glukosa dapat bereaksi dengan Reactive

Oxygen Species (ROS) dan akan membentuk karbonil. Karbonil bereaksi dengan

protein atau lemak akan menyebabkan pembentukan glikosidasi atau liposidasi.

Selain itu glukosa dapat juga membentuk karbonil secara langsung dengan protein

dan membentuk Advanced glycation end products (AGEs) yang berperan dalam

10

stress oksidatif dan dapat menyebabkan kerusakan sel. Peningkatan glukosa

intrasel juga akan meningkatkan glikolisis dan aktivasi Tricarboxylic acid (TCA)

sehingga menyababkan ketidakseimbangan transport elektron ke mitokondria dan

mempercepat produksi superoxide. Superoxide adalah radikal bebas yang sangat

reaktif dan dapat menimbulkan kerusakan jaringan. Superoxide juga berperan

dalam aktivasi protein kinase C (PKC) dengan cara merangsang sintesa

diacylglycerol (Dubby et al., 2004). Peningkatan produksi superoxide pada

mitokondria selama kondisi hiperglikemia menyebabkan peningkatan stress

oksidatif. Selama hiperglikemia rasio antara nicotiamide adenine dinucleotide

phosphal hyrolase (NADPH)/NAD+ menurun karena kelebihan penggunaan

NADPH untuk mengurangi pembentukan glukosa menjadi sorbitol. Sebagai

konsekuensinya NADPH tersedia untuk mempertahankan anti oksidan GSH pada

pengurangan dari katalisator oleh GSH reductase juga meningkatakan stress

oksidatif. Peningkatan AGEs dan pengikatan AGE pada reseptornya (RAGE) juga

meningkatkan stress oksidatif. Peningkatan formasi diacylglycerol (DAG) pada

jalur PKC menimbulkan stress oksidatif lewat aktivasi bebas PKC dari NADPH

oxidase (Srivastata, 2005).

Mekanisme yang menyebabkan stres oksidatif pada hiperglikemik kronik

dan perkembangan neuropati telah diperiksa pada model dengan binatang. Stres

oksidatif ini dihubungkan dengan perkembangan apoptosis pada neuron dan

menyokong sel glia sehingga dapat disatukan dengan mekanisme lainyang

berperan dalam kerusakan sistem saraf pada diabetes. Pada binatang percobaan

dampak terjadinya stres oksidatif pada sel glia akan menyebabkan proses

demielinisasi dimana hal ini diterangkan dengan adanya penurunan kecepatan

hantar saraf dan manifestasinya berupa timbulnya gejala nyeri sedangkan pada

neuron akan mengakibatkan aksonopati, penurunan kapasitas regenerasi dari

akson sehingga dapat menimbulkan gejala negatif pada neuropati diabetika perifer

(Dobretsov et al., 2007). Oleh karena itu dibutuhkan antioksidan dari luar tubuh

terutama antioksidan alami yang terdapat dalam berbagai jenis tanaman untuk

menghambat reaksi oksidasi sehingga jumlah radikal bebas menjadi berkurang

(Sriram et al., 2011).

11

2.3 Aloksan

Aloksan (ALS) (2,4,5,6-tetraoxypyrimidine; 2,4,5,6-pyrimidinetetrone)

adalah suatu substrat yang secara struktural merupakan derivat pirimidin

sederhana (Lenzen, 2008). Nama ALS diperoleh dari penggabungan kata allantoin

dan oksalurea atau asam oksalurik, allantoin adalah produk asam urat yang

diekskresikan oleh janin dalam alantois dan asam oksalurik diturunkan dari asam

oksalat dan urea yang ditemukan dalam air seni (Rohilla and Ali, 2012). Aloksan

merupakan bahan kimia yang digunakan untuk menginduksi binatang percobaan

untuk menghasilkan kondisi diabetik eksperimental (hiperglikemik) secara cepat.

Aloksan dapat diberikan secara intravena, intraperitoneal, atau subkutan pada

binatang percobaan. Tikus hiperglikemik dapat dihasilkan dengan menginjeksikan

120-150 mg/kgBB. Aloksan dapat menyebabkan diabetes melitus tergantung

insulin pada binatang tersebut (aloksan diabetes) dengan karakteristik mirip

dengan Diabetes Melitus tipe 1 pada manusia (Yuriska, 2009). Mekanisme kerja

aloksan diawali dengan ambilan aloksan ke dalam sel-sel pankreas dan

kecepatan ambilan ini akan menentukan sifat diabetogenik aloksan. Ambilan ini

juga dapat terjadi pada hati atau jaringan lain, tetapi jaringan tersebut relatif lebih

resisten dibanding pada sel-sel pankreas. Sifat inilah yang melindungi jaringan

terhadap toksisitas aloksan (Amma, 2009).

Gambar 2.3 Struktur Molekul ALS

Pemberian ALS dengan dosis 120 mg/kg bb pada tikus jantan strain Wistar

secara intra peritoneal selama 5 hari mampu meningkatkan kadar glukosa darah

puasa (Sharma et al., 2010; Chitra et al., 2010). Pemberian ALS pada mencit

jantan (Mus musculus) strain Swiss albino dengan dosis 150 mg/kgBB dalam

12

larutan 0,9% NaCl secara intra peritoneal mampu menyebabkan keadaan

hiperglikemia pada hewan coba selama 5 hari (Sharma and Garg, 2008) sampai

satu minggu setelah penyuntikan (Sharma et al., 2010). Studiawan dan Santosa

(2005) menyatakan, pemberian ALS dengan dosis 100 mg/kg bb mencit jantan

galur Wistar setiap 4 hari sekali selama 8 hari menunjukkan kenaikan kadar

glukosa darah hewan coba yang berarti. Pemberian aloksan pada tikus wistar

jantan dengan dosis tunggal 120 mg/kgBB dalam larutan NaCl 0,9% mampu

menaikkan kadar glukosa darah setelah 48 jam injeksi aloksan dan menimbulkan

komplikasi berupa neuropati diabetik yang ditunjukkan dengan perubahan

signifikan pada tingkah laku hewan coba (Morani and Bodhankar, 2007).

2.4 Kayu Manis (Cinnamomum burmannii)

Kayu manis adalah tanaman yang banyak digunakan sebagai rempah-

rempah dan obat herbal di seluruh dunia. Komponen aktif berupa polifenol

terdapat pada kulit kayu manis dapat berfungsi sebagai antioksidan dalam

melawan bahaya radikal bebas dalam membran sel. Senyawa polifenol memiliki

kemampuan sebagai scavenger radikal bebas dengan cara mendonasikan satu

elektron yang tidak berpasangan atau atom H+ dalam radikal bebas sehingga

reaksi oksidasi berantai pembentukan radikal bebas akan berhenti karena terjadi

hambatan produksi lipid peroxide (Mudgal et al., 2010). Menurut Rohmah (2010)

kayu manis mengandung cynamaldehide, eugenol, dan senyawa lain seperti

flavanoid, tanin, triter-penoid, dan saponin, cinnamaldehyde merupakan turunan

dari senyawa polifenol yang bersifat sebagai antioksidan dan ekstrak kulit kayu

manis mengandung komponen cinnamaldehyde sebesar 90,9 %. Struktur molekul

dari cynnamaldehyde ditampilkan pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Struktur Molekul Cynnamaldehyde

13

Antioksidan mampu menurunkan stress oksidatif. Hal ini dapat

menimbulkan efek protektif terhadap sel beta pankreas dan meningkatkan

sensitivitas insulin. Antioksidan memiliki mekanisme dalam penghambatan

fosfodiesterase sehingga kadar cAMP dalam sel- pankreas meningkat

menyebabkan sekresi insulin oleh (Panjuantiningrum, 2009). Anderson et al.

(2004) menyatakan, pada ekstrak etanol Cinnamon terdapat komponen utama

yang disebut dengan procyanidins yang memiliki aktivitas biologi mirip insulin.

Ekstrak kayu manis mengaktivasi sintesis glikogen, peningkatan pengangkutan

glukosa dan mengaktivasi reseptor kinase insulin. Pemberian ekstrak kulit kayu

manis (Cinnamomum burmannii) mampu menghambat lipopolisakarida dan

memiliki peran sebagai antioksidan (El-Dhubiab, 2012). Pemberian ekstrak kayu

manis yang mengandung cinnamaldehyde dengan dosis 5-20 mg/kg/hari

menurunkan glukosa darah dan meningkatkan insulin pada tikus yang diinduksi

streptozotosin (Iyer et al., 2009. Soni and Bhatnagar (2009) menyatakan,

konsumsi 2 gram bubuk kayu manis (Cinnamomum cassia) pada pria dewasa

penderita DM tipe 2 selama 40 hari menurunkan kadar glukosa darah puasa

sebesar 18,87 %. Pemberian bubuk kayu manis pada tikus wistar dengan diabetes

melitus tipe 2 mampu menurunkan kadar LDL (Soemardini, 2011), pemberian

minuman serbuk kayu manis selama 7 hari mampu menurunkan kadar kolesterol

total darah pada tikus (Vanessa et al., 2013). Berdasarkan hasil studi Hardiyani

(2013) menunjukkan bahwa pemberian seduhan bubuk kayu manis dosis 0,73

mg/gBB selama 7 hari dapat menurunkan kadar glukosa darah mencit yang

diinduksi aloksan.

14

2.5 Kerangka Konseptual Penelitian

Aloksan merupakan substrat yang secara struktural merupakan derivat

pirimidin sederhana bersifat toksik selektif terhadap sel beta pankreas yang

memproduksi insulin sehingga produksi insulin menurun dan kadar glukosa tikus

meningkat sehingga terjadi diabetes melitus yang menyebabkan terjadinya stres

Ekstrak Etanol Kayu Manis

(Cinnamomum burmanii)

Polifenol

Cynamaldehide dan

cinnamic acid

Antioksidan eksogen

Radical scavenger

Aloksan

Sel Beta Pankreas rusak

Hiperglikemia

Stres oksidatif

Respon nyeri tikus

Komplikasi

(Neuropati Diabetik)

Menyumbangakan satu

elektron tidak berpasangan

15

oksidatif yang mengarah pada komplikasi berupa neuropati diabetik. Ekstrak

etanol kayu manis (Cinnamomum burmannii) diduga memiliki efek antioksidan

berupa senyawa polifenol yang terdiri dari cynamaldehide dan cinnamic acid yang

berperan sebagai radical scavenger dengan menyumbangkan satu elektron tidak

berpasangan dalam radikal bebas sehingga menghambat pembentukan radikal

bebas dalam tubuh. Akibatnya kadar glukosa darah tikus akan menurun dan

sekaligus memberikan efek terhadap komplikasi berupa neuropati diabetik yang

ditunjukkan melalui respon nyeri tikus meningkat.

2.6 Hipotesis Penelitian

Terdapat efek pemberian ekstrak etanol kayu manis (Cinnamomum

burmannii) terhadap neuropati diabetik tikus wistar hiperglikemi hasil induksi

aloksan.

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian ini adalah true experimental design dengan rancangan

penelitian Pre Test-Post Test Control Group Design.

3.2 Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian yang digunakan adalah penelitian Pre Test-Post Test

Control Group Design. Penilaian dilakukan pada saat pre test saat tikus belum

mendapatkan perlakuan apapun dan saat post test yaitu setelah mendapat

perlakuan berupa pemberian ekstrak etanol kayu manis. Hasil penelitian

dibandingkan antara kelompok kontrol dengan kelompok perlakuan. Secara

sistematis rancangan penelitian dapat digambarkan sebagai berikut:

Keterangan :

P : Populasi

R : Randomisasi

K(-) : Kelompok kontrol negatif

K(+) : Kelompok kontrol positif

K1 : Kelompok perlakuan 1



D1 : Data kadar glukosa darah kelompok kontrol negatif setelah pemberian

aquabidest

P R

K(-)

K(+)

K1

K3

Aquabidest

Aloksan

Aloksan

Aloksan

Aloksan

K2

P1

P2

P3

P4

P5

D1

D2

D3

D4

D5

D6, G6

D7, G7

D8, G8

D9, G9

D10, G10

17

D2 : Data kadar glukosa darah kelompok kontrol positif setelah pemberian

aloksan 100 mg/kgBB

D3 : Data kadar glukosa darah kelompok perlakuan 1 setelah pemberian

aloksan 100 mg/kgBB


aloksan 100 mg/kgBB


aloksan 100 mg/kgBB

P1 : Perlakuan terhadap kelompok kontrol negatif (pemberian aquades)

P2 : Perlakuan terhadap kelompok kontrol positif (pemberian aquades)

P3 : Perlakuan terhadap kelompok perlakuan 1 (pemberian ekstrak etanol kayu

manis 200 mg/kgBB)


manis 400 mg/kgBB)


manis 600 mg/kgBB)

D6 : Data kadar glukosa darah puasa kelompok kontrol negatif setelah

perlakuan

D7 : Data kadar glukosa darah puasa kelompok kontrol positif setelah

perlakuan

D8 : Data kadar glukosa darah puasa kelompok perlakuan 1 setelah perlakuan



G6 : Respon geliatan tikus wistar kelompok kontrol negatif

G7 : Respon geliatan tikus wistar kelompok kontrol positif

G8 : Respon geliatan tikus wistar kelompok perlakuan 1



3.3 Populasi dan Sampel Penelitian

3.3.1 Populasi

18

Populasi pada penelitian ini adalah Tikus Wistar Jantan yang diperoleh

dari peternak tikus yang ada di Malang.

3.3.2 Sampel Penelitian

Pada penelitian ini terdapat kriteria inklusi dan ekslusi yang bertujuan

untuk menentukan dapat tidaknya sampel tersebut digunakan. Kriteria inklusi

sampel penelitian meliputi: Rattus novergicus galur wistar jantan, tikus sehat

(bergerak aktif), umur 2-3 bulan, berat badan rata-rata 150-200 gram. Sedangkan

kriteria ekslusi meliputi tikus yang sakit, mati sebelum proses randomisasi, dan

tikus dengan kadar glukosa darah puasa kurang dari 180 mg/dl setelah induksi

aloksan.

3.3.3 Jumlah Sampel

Sampel yang digunakan pada penelitian ini diambil dengan teknik random

sederhana (simple random sampling) dari populasi tikus wistar jantan yang

kemudian akan dibagi menjadi 5 kelompok. Jumlah sampel ditentukan

berdasarkan rumus Federer, yaitu:

(t-1) (r-1) 15

(t-1) (r-1) 15

(5-1) (r-1) 15

4 (r-1) 15

r 4,75 5

Pada rumus tersebut, t adalah jumlah perlakuan dan r adalah banyaknya

replikasi setiap kelompok perlakuan. Jadi sampel yang digunakan pada penelitian

ini adalah 5 ekor tikus untuk 5 kelompok sehingga jumlah sampel yang digunakan

adalah 25 ekor tikus wistar.

3.4 Variabel Penelitian

3.3.1 Variabel Bebas

Variabel bebas penelitian ini adalah dosis pemberian ekstrak etanol kayu

manis (Cinnamomum burmannii) pada tikus wistar.

3.3.2 Variabel Terikat

Variabel terikat adalah neuropati diabetik.

19

3.3.3 Variabel Terkendali:

1. Usia tikus

2. Jenis kelamin (jantan)

3. Berat badan tikus

4. Dosis aloksan

5. Waktu dan lama perlakuan

6. Pemeliharaan tikus

3.5 Definisi Operasional

3.5.1 Kayu manis (Cinnamomum burmannii)

Kayu manis (Cinnamomum burmannii) yang digunakan adalah bubuk

kayu manis yang diekstrak menggunakan etanol 80%. Ekstrak etanol kayu manis

ini diberikan setiap hari kepada tikus peroral melalui sonde lambung pada

kelompok perlakuan pertama, kedua, dan ketiga dengan dosis masing-masing 200

mg/kgBB, 400 mg/kgBB, dan 600 mg/kgBB selama 7 hari.

3.5.2 Neuropati Diabetik

Neuropati diabetik merupakan kerusakan saraf sebagai komplikasi dari

diabetes melitus. Kerusakan saraf dapat diketahui dengan melakukan pengamatan

terhadap respon nyeri yang dinilai dengan melihat reaksi geliatan dari tikus yang

berupa menjilat telapak kaki atau melompat di dalam hot cold plate.

3.5.3 Usia Tikus

Ditentukan berkisar 2-3 bulan karena pada umur tersebut hewan coba telah

matur.

3.5.4 Jenis Kelamin Tikus

Hewan coba yang digunakan dalam penelitian ini adalah tikus wistar

jantan karena relatif lebih kuat dan tidak terganggu oleh kehamilan.

3.5.5 Aloksan

Dosis aloksan yang digunakan dalam penelitian ini adalah 100 mg/kgBB

secara intravena. Setelah 48 jam induksi aloksan, kadar glukosa darah puasa tikus

diukur dan tikus dengan diabetes melitus (KGD > 180 mg/dl) digunakan untuk

perlakuan selanjutnya (Singh, 2008).

20

3.5.6 Waktu dan Lama Perlakuan

Perlakuan dilakukan pada saat hewan coba tenang atau telah diaklimatisasi

selama 1 minggu.

3.5.7 Pemeliharaan dan Perlakuan Hewan Coba

Pemeliharaan dan perawatan hewan coba di sebuah kandang berukuran 45

x 30 x 20 cm dan beralaskan sekam kering. Pada kandang kontrol negatif berisi 5

ekor hewan coba, kontrol positif berisi 5 ekor hewan coba, dan kandang perlakuan

1, 2, dan 3 masing-masing berisi 5 ekor hewan coba dengan pemberian makanan

pellet dan minum berupa aquades secara ad libitum pada semua kandang.

Pemeriksaan kadar glukosa darah puasa awal tikus sebelum perlakuan dilakukan

pada hari ketujuh setelah dipuasakan selama 6 jam. Pemberian aloksan dilakukan

pada hari kesepuluh setelah hewan coba dipuasakan selama 4 jam, tikus wistar

diinduksi dengan dosis 100 mg/kgBB secara intravena pada kandang kontrol

positif, perlakuan 1, 2, dan 3, sedangkan pada kandang kontrol negatif diberikan

aquabidest. Setelah pemberian aloksan, kadar glukosa darah tikus diukur setiap

hari menggunakan blood glucose test strip sampai dinyatakan tikus mengalami

diabetes (KGD >180 mg/dl), kemudian pada kandang perlakuan 1, 2, dan 3

diberikan ekstrak etanol kayu manis dengan dosis masing-masing 200 mg/kgBB,

400 mg/kgBB, dan 600 mg/kgBB peroral melalui sonde lambung selama 7 hari.

Neuropati diabetik pada hewan coba dinilai melalui pengamatan respon nyeri

tikus dengan memasukkan tikus ke dalam hot cold plate dengan suhu diatur

konstan 55 1 oC pada hari 1, 3, 5, dan 7 saat pemberian ekstrak etanol kayu

manis. Setelah pemberian ekstrak etanol kayu manis selama 7 hari, kadar glukosa

darah puasa tikus kembali diukur pada hari kedua puluh.

3.6 Alat dan Bahan Penelitian

3.6.1 Alat Penelitian

1. Kandang hewan coba

2. Wadah makanan hewan coba

3. Botol minuman hewan coba

21

4. Kawat kasa untuk tutup kandang

5. Sekam untuk alas kandang

6. Timbangan analitik

7. Alat sonde lambung

8. spuit 6 cc

9. Beaker gelas

10. Blood glucose test strip

11. Hot-cold plate

12. Stopwatch

3.6.2 Bahan Penelitian

1. Tikus wistar jantan

2. Alkohol 70%

3. Aquabidest

4. Aquades

5. Aloksan

6. Dextrose 5%

7. Ekstrak etanol kayu manis

3.7 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Fisiologi dan Farmakologi

Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Jember, Laboratorium Biologi dan

Laboratorium Biomedik Fakultas Farmasi Universitas Jember. Waktu pelaksanaan

adalah bulan Oktober 2014.

3.8 Prosedur Penelitian

3.8.1 Adaptasi Hewan Coba

Sebelum penelitian dimulai, tikus wistar diadaptasikan terlebih dahulu

selama tujuh hari di Laboratorium Fisiologi dan Farmakologi Fakultas

Kedokteran Gigi Universitas Jember. Makanan dalam bentuk pellet dan minuman

berupa aquades diberikan secara ad libitum pada semua kandang.

3.8.2 Pembagian Kelompok dan Pengukuran Kadar Glukosa Awal Hewan Coba

22

Hewan coba yang telah diaklimatisasi akan dirandomisasi menjadi 5

kelompok dan masing-masing kelompok terdiri dari 5 ekor tikus, diantaranya 2

kelompok kontrol yaitu kelompok kontrol positif dan kelompok kontrol negatif

serta 3 kelompok perlakuan, yaitu kelompok perlakuan 1, 2, dan 3. Pada hari

keenam setelah dilakukan randomisasi, hewan coba dipuasakan selama 6 jam

kemudian pada hari ketujuh diukur kadar glukosa darah puasa dengan memotong

pembuluh darah ekor tikus 5 mm dari ujung yang sebelumnya sudah dibersihkan

dengan alkohol 70%. Tetesan darah diteteskan pada blood glucose strip, 10 detik

kemudian angka pada glukometer menunjukkan kadar glukosa darah puasa tikus,

setelah itu ekor tikus diberi povidin iodine untuk mempercepat penyembuhan

luka. Kadar glukosa darah puasa normal pada tikus memiliki rentang antara 50-

135 mg/dl (Braslasu, 2007).

3.8.3 Perlakuan Hewan Coba

a. Pemaparan Aloksan

Dua hari setelah pemeriksaan kadar glukosa darah awal, tikus kembali

dipuasakan selama 4 jam dengan tujuan mengosongkan lambung, kemudian K(+),

K1, K2, dan K3 diinduksi aloksan dengan dosis 100 mg/kgBB dengan pelarut

aquabidest secara intravena. Perhitungan dosis ALS dapat dilihat pada lampiran.

Kelompok kontrol negatif diberi aquabidest secara intravena. Setelah induksi

aloksan, hewan coba dipuasakan selama 6 jam kemudian diukur kadar glukosa

darah puasa dengan memotong pembuluh darah ekor tikus 5 mm dari ujung yang

sebelumnya sudah dibersihkan dengan alkohol 70%. Tetesan darah diteteskan

pada blood glucose strip, 10 detik kemudian angka pada glukometer menunjukkan

kadar glukosa darah puasa tikus, setelah itu ekor tikus diberi povidin iodine untuk

mempercepat penyembuhan luka. Pengukuran kadar glukosa darah puasa

dilakukan setiap hari sampai hewan coba dinyatakan diabetes, hewan coba dengan

kadar glukosa darah puasa lebih besar dari 180 mg/dl digunakan untuk perlakuan

selanjutnya (Singh, 2008).

b. Pemberian Ekstrak Kayu Manis

Tikus hiperglikemi pada kelompok perlakuan 1, 2, dan 3 diberi ekstrak

etanol kayu manis secara peroral melalui sonde lambung selama 7 hari dengan

23

volume pemberian masing-masing 200 mg/kgBB, 400 mg/kgBB, dan 600

mg/kgBB, sedangkan kelompok kontrol negatif dan kontrol positif diberikan

aquades.

3.8.4 Pemeriksaan Respon Rasa Nyeri Hewan Coba

Respon rasa nyeri pada tikus wistar dilakukan dengan cara pengukuran

hiperalgesia dengan rangsangan panas (thermal stimulus) menggunakan metode

Hot Plate Test yaitu dengan memasukkan tikus ke dalam hot cold plate dengan

suhu diatur konstan 55 1 oC kemudian diamati respon geliatan tikus pertama kali

yang berupa menjilat telapak kaki atau melompat dan dicatat waktunya

menggunakan stopwatch sebagai hasil pengukuran. Pengukuran dilakukan pada

hari ke-1, ke-3, ke-5, dan ke-7 bersamaan dengan pemberian ekstrak etanol kayu

manis.

3.9 Analisis Data

Data yang diperoleh diolah dan dilihat distribusi datanya normal atau tidak

dengan uji Shapiro-Wilk. Bila distribusi datanya normal dan varians datanya

sama, kemudian diuji beda dengan menggunakan statistik parametrik One Way

Anova, jika P < 0,05 dilanjutkan dengan uji Post Hoc. Bila distribusi datanya tidak

normal atau varians data tidak sama, maka ditansformasi. Jika setelah

ditransformasi tetap didapatkan distribusi data yang tidak normal atau tidak sama,

maka dilakukan uji beda menggunakan statistik non parametrik Kruskal-Wallis,

jika didapat P < 0,05 dilanjutkan dengan uji Post Hoc (Mann Whitney test).

a. Jika P < 0,05; maka ada perbedaan yang bermakna

b. Jika P > 0,05; maka tidak ada perbedaan yang bermakna

3.10 Etika Penelitian

Telah didapatkan Ethical Clearence dari Komisi Etik Penelitian Kesehatan

Fakultas Kedokteran Universitas Jember.

24

3.11 Alur Penelitian

H 1-7

H 7

H 13, 15,

H 20

Cek kadar glukosa darah puasa awal

Aklimatisasi

Randomisasi

25 ekor tikus wistar

Cek kadar glukosa darah setelah 7 hari terapi

K2

H 10

Tikus dimasukkan ke dalam hot cold plate

Diamati geliatan respon nyeri tikus

Analisis Data

Hasil

K3

Pemberian Aquabides

0,2 ml

Pemberian Aloksan

100 mg/kgBB

Pemberian Aloksan

100 mg/kgBB

K1K(+)K(-)

glukosa darah

Pemberian ekstrak

etanol kayu manis

400 mg/kgBB

Pemberian Aloksan

100 mg/kgBB

Cek kadar

Pemberian Aloksan

100 mg/kgBB

Cek kadar

glukosa darah

Cek kadar

glukosa darah

Cek kadar

glukosa darah

Cek kadar

glukosa darah

Pemberian ekstrak

etanol kayu manis

200 mg/kgBB

Pemberian ekstrak

etanol kayu manis

600 mg/kgBBH 13-19

17, 19

Aquades 1 ml

H 12

25

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

4.1.1 Ekstraksi Kayu Manis

Kayu manis yang digunakan adalah serbuk dari kulit kayu manis

(Cinnamomum burmannii) yang diperoleh dari PT. Materia Medica Kabupaten

Batu, Malang. Proses ekstraksi bahan yang digunakan dalam penelitian ini

menggunakan metode maserasi dengan pelarut etanol 80%. Serbuk kayu manis

ditimbang sebanyak 159 gram, kemudian direndam dengan 660 mL etanol 80%

selama 3 hari. Selanjutnya ekstrak disaring menggunakan kertas saring dan

diperoleh filtrat. Selanjutnya filtrat diuapkan dengan menggunakan rotatory

evaporator pada suhu 50oC dan dilanjutkan dengan pengentalan menggunakan

waterbath sehingga menghasilkan ekstrak kental sebanyak 66 gram.

4.1.2 Pembuatan Tikus Model Hiperglikemi

Setelah aklimatisasi dilakukan pengukuran kadar glukosa darah puasa

awal pada masing-masing kelompok. Kelompok K(+), P1, P2, dan P3 diinduksi

aloksan dengan dosis 100 mg/kgBB yang dilarutkan aquabides secara intravena

melalui vena ekor tikus, kemudian diberikan minum berupa larutan glukosa 5%

(D5) pada tempat minum tikus selama 24 jam pasca induksi aloksan. Sedangkan

kelompok K(-) diinduksi aquabides secara intravena melalui vena ekor tikus.

Setelah 48 jam induksi aloksan, kadar glukosa darah puasa diukur dengan

glukometer. Hewan coba dengan kadar glukosa darah puasa > 180 mg/dl

digunakan untuk perlakuan selanjutnya (Bimo et al., 2013 dan Hardiyani, 2013).

Data kadar glukosa darah puasa sebelum induksi aloksan dan setelah

induksi aloksan dapat dilihat pada Lampiran B. Rata-rata kadar glukosa darah

tikus berdasarkan data tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.1

26

Tabel 4.1 Rata-rata Kadar Glukosa Darah Puasa Sebelum dan Setelah Induksi

Aloksan

Berdasarkan data rata-rata kadar glukosa darah puasa sebelum dan sesudah

induksi aloksan tersebut dapat digambarkan melalui grafik yang ditunjukkan

pada Gambar 4.1

Gambar 4.1 Grafik Rata-rata Kadar Glukosa Darah Puasa Sebelum dan Sesudah

Induksi ALS

Berdasarkan data, menunjukkan bahwa rata-rata kadar glukosa darah

puasa tikus sebelum induksi aloksan pada seluruh kelompok dibawah 126 mg/dl

(Barik et al., 2008). Hal ini menunjukkan bahwa sebelum diinduksi aloksan

seluruh tikus memiliki kadar glukosa darah normal. Setelah induksi aloksan

terjadi peningkatan kadar glukosa darah pada seluruh kelompok lebih dari 180

mg/dl (Bimo et al., 2013 dan Hardiyani, 2013). Hal ini menunjukkan bahwa

induksi aloksan mampu menyebabkan peningkatan kadar glukosa darah.

117.2 118.2

117.2

401.2

99.6

382

104

476

107

429.8

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Hari ke-1 Hari ke-3

rata

-rat

a ka

dar

glu

kosa

dar

ah p

uas

a (m

g/d

l)

hari

K(-)

K(+)

P1

P2

P3

Kelompok KGDP sebelum mg/dl

KGDP setelah mg/dl

Kontrol (-) 117,2 118,2

Kontrol (+) 117,2 401,2

Perlakuan 1 99,6 382

Perlakuan 2 104 476

Perlakuan 3 107 429,8

27

4.1.3 Perlakuan pada Hewan Coba

Sampel penelitian yaitu 25 ekor tikus Wistar jantan yang diberikan

perlakuan sesuai kelompok masing-masing selama 7 hari dan diukur neuropati

diabetik hewan coba menggunakan metode thermal hyperalgesia yaitu dengan

menilai respon nyeri tikus yang dilakukan pada hari ke-1, ke-3, ke-5, dan ke-7

selama perlakuan. Pada hari ke-8 masing-masing kelompok perlakuan diperiksa

kadar glukosa darah puasa setelah pemberian ekstrak kayu manis. Data kadar

glukosa darah puasa dari masing-masing kelompok dapat dilihat pada lampiran C.

Rata-rata kadar glukosa darah puasa sebelum dan setelah pemberian ekstrak kayu

manis berdasarkan data tersebut dapat dilihat pada tabel 4.2.

Tabel 4.2 Rata-rata Kadar Glukosa Darah Puasa Sebelum dan Setelah Pemberian

Ekstrak Kayu Manis

Kelompok KGDP sebelum

mg/dl

KGDP setelah

mg/dl

Kontrol (-) 118,2 106,6

Kontrol (+) 401,2 482,4

Perlakuan 1 382 239

Perlakuan 2 476 297

Perlakuan 3 429,8 287,8

Berdasarkan data rata-rata kadar glukosa darah puasa sebelum dan

setelah pemberian ekstrak kayu manis tersebut dapat digambarkan secara

histogram yang ditunjukkan pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Grafik Rata-Rata Kadar Glukosa Darah Puasa Sebelum dan Sesudah

Pemberian Ekstrak Kayu Manis

118.2

401.2 382

476

420.8

106.6

482.4

239

297 287.8

0

100

200

300

400

500

600

K(-) K(+) P1 P2 P3

rata

-rat

a K

GD

P (

mg/

dl)

kelompok perlakuan

Rata-rataKGDP setelahinduksi ALS

rata-rataKGDP setelahpemberianekstrak kayumanis

28

Data neuropati diabetik yang berupa respon nyeri tikus dari masing-

masing kelompok dapat dilihat pada Lampiran C. Rata-rata respon nyeri tikus

berdasarkan data tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3 Rata-rata Respon Nyeri Tikus Kelompok Perlakuan

Kelompok Sebelum induksi

(detik SD)

Setelah induksi

(detik SD)

Hari ke-1 Hari ke-3 Hari ke-5 Hari ke-7

K(+) 5,64 1,08 3,72 0,31 3,28 0,29 3,66 0,29 3,34 0,23

K(-) 5,08 0,71 5,04 0,56 4,58 0,28 4,72 0,26 4,86 0,45

P1 5,34 0,72 3,38 0,20 4,24 0,16 4,28 0,21 4,48 0,21

P2

P3

5,18 0,67

4,82 0,36

3,64 0,35

3,38 0,21

3,76 0,49

3,76 0,28

4,44 0,52

4,16 0,36

4,56 0,20

4,68 0,63

Berdasarkan data rata-rata neuropati diabetik tersebut dapat digambarkan

melalui grafik yang ditunjukkan pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Grafik Nilai Rata-Rata Respon Nyeri Tikus Kelompok Perlakuan

5.64

3.72

3.28

3.66 3.34

5.08

5.04

4.58 4.72 4.86

5.34

3.38

4.24 4.28 4.48

5.18

3.64 3.76

4.44 4.56

4.82

3.38

3.76

4.16

4.68

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

Sebelum Induksi Hari 1 Hari 3 Hari 5 Hari 7

Rata-Rata Neuropati Diabetik (detik)

K(+) K(-) P1 P2 P3

29

Dari data tersebut dapat dilihat bahwa nilai rata-rata respon nyeri tikus

sebelum induksi aloksan masing-masing kelompok yaitu K(+) 5,64 detik, K(-)

5,08 detik, P1 5,34 detik, P2 5,18 detik, dan P3 4,82 detik. Data sebelum induksi

aloksan menunjukkan respon nyeri tikus normal. Nilai rata-rata respon nyeri tikus

setelah induksi aloksan pada hari ke-1 pada masing-masing kelompok yaitu K(+)

3,72, detik, K(-) 5,04 detik, P1 3,38 detik, P2 3,64 detik, dan P3 3,38 detik. Pada

hari ke-3 K(+) 3,28 detik, K(-) 4,58 detik, P1 4,24 detik, P2 3,76 detik, dan P3 3,76

detik. Respon nyeri tikus pada hari ke-5 K(+) 3,66 detik, K(-) 4,72 detik, P1 4,28

detik, P2 4,44 detik, dan P3 4,16 detik. Pada hari ke-7 K(+) 3,34 detik, K(-) 4,86

detik, P1 4,48 detik, P2 4,56 detik, dan P3 4,68 detik. Nilai rata-rata respon nyeri

tikus pada hari ke-7 menunjukkan bahwa kelompok P1, P2, dan P3 memiliki nilai

yang hampir sama dengan kelompok K(-) dan berbeda dengan kelompok K(+).

4.1.4 Analisis Data

Data neuropati diabetik tiap-tiap kelompok pada hari ke-1, ke-3, ke-5, dan

ke-7 dianalisis normalitas dan homogenitasnya. Data dikatakan terdistribusi

secara normal dan homogen jika memiliki signifikansi lebih dari 0,05. Uji

normalitas yang digunakan pada analisis data penelitian ini adalah uji Shapiro

Wilk karena sampel yang digunakan kecil ( 50). Hasil uji normalitas dan

homogenitas dapat dilihat pada Lampiran E. Hasil uji normalitas dan homogenitas

memiliki signifikansi lebih besar dari 0,05. Berdasarkan hasil uji tersebut dapat

disimpulkan bahwa distribusi kelima kelompok data adalah normal dan tidak ada

perbedaan varians antara kelompok data yang dibandingkan/ varians data adalah

sama.

Data yang memiliki distribusi normal dan homogenitas dianalisis dengan

menggunakan metode One Way Anova (Analysis of Variance). Derajat

kemaknaan yang dipakai adalah 95% (=0,05) karena didasari adanya faktor-

faktor biologis pada tikus yang mempengaruhi hasil. Nilai signifikansi yang lebih

kecil dari 0,05 menunjukkan adanya perbedaan signifikan antar kelompok

perlakuan. Hasil uji One Way Anova dapat dilihat pada Lampiran E. Berdasarkan

hasil uji One Way Anova diperoleh nilai p=0,000 yang artinya paling tidak

30

terdapat perbedaan neuropati diabetik yang signifikan antara kelima kelompok

perlakuan.

Hasil analisis One Way ANOVA dilanjutkan dengan analisis

menggunakan LSD (Least Significantly Difference) untuk mengetahui adanya

perbedaan secara signifikan antar kelompok perlakuan. Hasil Uji One Way

ANOVA yang dilanjutkan dengan LSD dapat dilihat pada lampiran E. Secara

singkat, hasil analisis neuropati diabetik dengan uji LSD pada hari ke-1, ke-3, ke-

5, dan ke-7 dapat dilihat pada tabel 4.4, tabel 4.5, tabel 4.6, dan tabel 4.7.

Tabel 4.4 Hasil LSD Neuropati Diabetik pada Hari ke-1

Kelompok

Perlakuan K(+) K(-)

Dosis

200 (P1)

Dosis

400 (P2)

Dosis 600

(P3)

K(+) * * NS NS NS

K(-) * * * * *

Dosis 200 (P1) NS * NS NS



Keterangan:

* : berbeda secara bermakna

NS: non significant; tidak berbeda secara bermakna

Dari data hasil uji LSD neuropati diabetik hari ke-1 menunjukkan

bahwa kelompok K(+) berbeda signifikan dengan kelompok K(-), tetapi

tidak terdapat perbedaan yang signifikan dengan kelompok c. K(-) berbeda

signifikan dengan K(+), kelompok kelompok P1, P2, dan P3. Neuropati

diabetik antara kelompok P1, P2, dan P3 tidak terdapat perbedaan yang

signifikan.

31


Kelompok

Perlakuan K(+) K(-)

Dosis

200 (P1)

Dosis

400 (P2)

Dosis 600

(P3)

K(+) * * * * *

K(-) * * NS NS NS

Dosis 200 (P1) * NS * *

Dosis 400 (P2) * * * NS

Dosis 600 (P3) * * * NS

Keterangan:




bahwa K(+) berbeda signifikan dengan K(-) dan kelompok P1, P2, dan P3.

K(-) berbeda signifikan dengan K(+), tetapi tidak ada perbedaan signifikan

antara kelompok P1, P2, dan P3. Terdapat perbedaan signifikan antara

kelompok P1, P2, dan P3, tetapi antara kelompok P2 dan P3 tidak terdapat

perbedaan yang signifikan.


Kelompok

Perlakuan K(+) K(-)

Dosis

200 (P1)

Dosis

400 (P2)

Dosis 600

(P3)

K(+) * * * * *

K(-) * * NS NS *

Dosis 200 (P1) * NS NS NS


Dosis 600 (P3) * * NS NS

Keterangan:





32

K(-) berbeda signifikan dengan K(+) dan kelompok P3, tetapi tidak ada

perbedaan signifikan antara kelompok P1 dan P2.


Kelompok

Perlakuan K(+) K(-)

Dosis

200 (P1)

Dosis

400 (P2)

Dosis

600 (P3)

K(+) * * * *

K(-) * NS NS NS




Keterangan:





K(-) berbeda signifikan dengan K(+), tetapi tidak ada perbedaan signifikan

antara kelompok P1, P2, dan P3. Neuropati diabetik antara kelompok P1, P2,

dan P3 tidak terdapat perbedaan yang signifikan.

4.2 Pembahasan

Hasil uji One Way Anova untuk neuropati diabetik menunjukkan

signifikansi 0,000 (p

33

pemberian ekstrak etanol kayu manis dosis 200 mg/kgBB dan dosis 400 mg/kgBB

sedangkan pada dosis 600 mg/kgBB belum menunjukkan adanya peningkatan.

Pada hari ke-7 terjadi peningkatan respon tikus pada terapi pemberian ekstrak

etanol kayu manis dosis 200 mg/kgBB, 400 mg/kgBB, dan 600 mg/kgBB.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa pemberian ekstrak etanol kayu manis dengan

dosis 200 mg/kgBB memberikan efek peningkatan respon tikus dengan jangka

waktu yang lebih singkat dibandingkan dengan pemberian dosis 400 mg/kgBB

dan 600 mg/kgBB serta terapi pemberian ekstrak etanol kayu manis dengan tiga

variasi dosis tersebut dapat mengatasi stres oksidatif yang terjadi pada neuropati

diabetik.

Stres oksidatif yang ditandai dengan peningkatan radikal bebas menjadi

masalah pada diabetes melitus dengan komplikasi kronis berupa neuropati

diabetik karena menyebabkan kerusakan sel-sel saraf dan diduga berhubungan

dengan peningkatan superoksida.

Senyawa antioksidan yang terdapat pada kayu manis (Cinnamomum

burmannii) adalah polifenol dimana antioksidan tersebut didapatkan pada ekstrak

etanol kayu manis. Kandungan polifenol dalam kulit kayu manis yang berupa

sinamaldehid adalah sebesar 65-80% (Vangalapati, 2012). Hal ini juga didukung

studi yang dilakukan oleh Azima 2004 bahwa aktivitas antioksidan ekstrak etanol

kayu manis (Cinnamomum burmannii) lebih tinggi dibanding dengan antioksidan

-tokoferol yang terkandung dalam vitamin E. Mekanisme antioksidan kayu

manis adalah melalui donor atom hidrogen dari gugus hidroksil sehingga

menghentikan reaksi oksidasi berantai pembentukan radikal bebas (Bimo, 2013).

Senyawa antioksidan tersebut dapat dimanfaatkan untuk mencegah kerusakan

oksidatif pada sel-sel saraf yang dilakukan dengan menguji thermal hyperalgesi

hewan coba.

Berdasarkan hasil penelitian, didapatkan rata-rata respon nyeri tikus

neuropati diabetik pada kelompok kontrol negatif hari ke-1, ke-3, ke-5, dan ke-7

adalah 5,04 detik, 4,58 detik, 4,73 detik, 4,86 detik. Apabila dibandingkan dengan

kelompok kontrol positif yang diinduksi aloksan 100 mg/kgBB menunjukkan

adanya penurunan respon nyeri tikus. Rata-rata respon nyeri tikus pada kelompok

34

kontrol positif adalah 3,72 detik, 3,28 detik, 3,66 detik, 3,34 detik. Nilai

signifikansi antara kelompok kontrol negatif dan kelompok kontrol positif

menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan (0,000). Dari uraian diatas,

respon nyeri kelompok kontrol positif lebih rendah dibandingkan dengan

kelompok kontrol negatif. Hal ini menunjukkan bahwa aloksan yang diinduksikan

membuat tikus hiperglikemi dan menyebabkan komplikasi berupa neuropati

diabetik akibat penumpukan radikal bebas dalam sel-sel saraf.

Kelompok kontrol positif apabila dibandingkan dengan kelompok

perlakuan dosis 200 mg/kgBB, 400 mg/kgBB dan 600 mg/kgBB tidak memiliki

perbedaan yang signifikan pada hari ke-1 terapi pemberian ekstrak etanol kayu

manis dimana nilai signifikan kedua kelompok sebesar (>0,05). Nilai rata-rata

respon nyeri tikus pada kelompok kontrol positif adalah 3,72 detik, sedangkan

pada kelompok perlakuan dosis 200 mg/kgBB, dosis 400 mg/kgBB, dan dosis 600

mg/kgBB yaitu masing-masing sebesar 3,38 detik, 3,64 detik, dan 3,38 detik.

Sebaliknya perbandingan antara kelompok kontrol positif dengan kelompok

perlakuan dosis 200 mg/kgBB, 400 mg/kgBB dan 600 mg/kgBB pada hari ke-3,

ke-5, dan ke-7 memiliki perbedaan yang signifikan. Nilai signifikan kedua

kelompok sebesar 0,000 (

35

menghasilkan radikal stabil dan mencegah kerusakan sel-sel saraf akibat stress

oksidatif (Bimo, 2013).

Kelompok kontrol negatif apabila dibandingkan dengan kelompok

perlakuan dosis 200 mg/kgBB, 400 mg/kgBB dan 600 mg/kgBB memiliki

perbedaan yang signifikan pada hari ke-1 pemberian terapi ekstrak etanol kayu

manis. Nilai signifikan kedua kelompok sebesar 0,000 (0,05). Hal ini menunjukkan bahwa pemberian

eskstrak etanol kayu manis dengan dosis 200 mg/kgBB, 400 mg/kgBB dan 600

mg/kgBB memberikan efek terhadap tikus hiperglikemi dengan komplikasi

neuropati diabetik dimana ekstrak kayu manis memiliki kandungan antioksidan

berupa polifenol dengan mengurangi stres oksidatif yang terjadi pada sel-sel saraf.

Dari data-data di atas, diketahui bahwa ekstrak etanol kayu manis

memiliki efek sebagai antioksidan dengan mampu meningkatkan respon tikus

wistar neuropati diabetik. Kandungan antioksidan pada ekstrak etanol kayu manis

berpotensi melindungi sel-sel saraf dari kerusakan oksidatif. Senyawa polifenol

yang bertindak sebagai antioksidan akan bekerja dengan cara mentransfer atom

hidrogen atau donor elektron sehingga terbentuk senyawa yang stabil dan tidak

reaktif. Jika telah terbentuk senyawa yang tidak reaktif maka senyawa radikal

bebas tidak lagi bereaksi dengan sel-sel saraf dan dapat mempertahankan nutrisi

dari sel-sel saraf sehingga dapat menimimalkan kerusakan pada sel-sel saraf

akibat neuropati diabetik.

36

BAB 5. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Terdapat efek pada respon nyeri tikus neuropati diabetik setelah pemberian

terapi ekstrak etanol kayu manis pada tikus wistar jantan yang diinduksi

aloksan.

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan oleh peneliti dari penelitian ini adalah sebagai

berikut:

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai uji efektifitas ekstrak etanol

kayu manis (Cinnamomum burmannii) terhadap neuropati diabetik.

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh lamanya

pemberian ekstrak etanol kayu manis (Cinnamomum burmannii) terhadap

neuroapti diabetik.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai efek kombinasi antara

ekstrak etanol kayu manis (Cinnamomum burmannii) dan obat antidibetik

oral sebagai terapi pada neuropati diabetik.

Skripsi kayu manis

Documents

Transcript of Skripsi kayu manis