4

4

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Propolis

a. Deskripsi

Kata propolis berasal dari bahasa Yunani, yakni pro bermakna

sebelum dan polis berarti kota. Secara umum propolis dapat diartikan

sebelum sampai kota. Kota dalam kehidupan lebah madu adalah sarang

(Hoesada et al., 2007). Istilah ini diberikan untuk menggambarkan

kegunaan propolis sebagai zat pelindung di pintu masuk sarang, baik

terhadap invasi serangga lain maupun terhadap cuaca sehingga “kota”

lebah madu selalu dalam kondisi steril berkat propolis (Suranto, 2010).

Propolis dapat ditemukan dengan mudah di pintu-pintu masuk

sarang lebah madu dan di seluruh tepian sarang lebah yang biasanya

tersimpan dalam pola zig-zag. Pola ini memungkinkan penyimpanan

propolis lebih efektif sehingga dapat digunakan untuk mengisi celah,

menutupi jalan masuk sarang, atau dicairkan kembali jika harus

digunakan di tempat lain di dalam sarang (Suranto, 2010). Topracki

(2005) menjelaskan bahwa lebah madu menggunakan propolis untuk

pertahanan sarang, mengkilatkan bagian dalam sarang, dan menjaga

suhu lingkungan. Gambar 1 menjelaskan propolis digunakan oleh

lebah madu untuk mengurangi ukuran pintu masuk sarang.

5

Gambar 1. Lebah Madu Menggunakan Propolis untuk Mengurangi Ukuran

Pintu Masuk Sarang (Krell, 1996).

Propolis merupakan substrat getah (resin) yang bersifat lengket

seperti lem sehingga disebut sebagai bee glue (Hoesada et al., 2007).

Propolis dihasilkan lebah madu dengan cara mengumpulkan resin dari

berbagai macam tumbuhan, khususnya dari bunga dan kuncup daun,

kemudian resin ini dicampur dengan bee wax (lilin lebah) dan berbagai

enzim yang terdapat pada saliva lebah sehingga menjadi resin yang

berbeda dari resin asalnya (Krell, 1996).

b. Karakteristik

Propolis berwarna kuning terang sampai cokelat kemerahan,

tergantung pada sumber resin atau tumbuhannya (Suranto, 2010).

Bahkan propolis yang transparan telah dilaporkan oleh Coggshall dan

Morse dalam Krell (1996). Namun, dari sekian banyak warna propolis,

warna cokelat gelap adalah paling sering dijumpai. Menurut Toprakci

(2005), propolis bersifat pekat, bergetah, berwarna cokelat kehitaman,

mempunyai bau yang khas, dan terasa pahit.

6

Propolis mempunyai aroma wangi dan sangat lengket pada

suhu sarang, saat baru dibentuk (Suranto, 2010). Pada suhu 250-450C

propolis adalah zat yang lembut, lentur, dan sangat lengket. Di bawah

suhu 150C dan terutama ketika beku, propolis menjadi keras dan rapuh.

Di atas suhu 450C akan semakin lengket dan bergetah. Sementara itu

pada suhu 600-700C propolis akan mencair, tetapi untuk beberapa

sampel propolis titik leleh dapat mencapai suhu 1000C (Krell, 1996).

c. Kandungan Kimia

Propolis mempunyai kandungan kimia bervariasi tergantung

kondisi geografis dan ekosistem yang ada (Kosalec et al., 2004). Pada

tahun 1990 peneliti Oxford telah menemukan sekitar 150 jenis

mikroelemen di dalam propolis (Suranto, 2010). Tabel 1 menjelaskan

mengenai kandungan kimia propolis.

Tabel 1. Kandungan Kimia Propolis

Kelas Komponen Jumlah Grup Komponen

Resin 45-55 % Flavonoid, asam fenolat (kafeik, asam ferulik), dan esternya

Lilin dan asam lemak

25-53 % Sebagian besar dari lilin lebah dan beberapa dari tanaman

Minyak esensial 10 % Senyawa volatilProtein 5 % Protein kemungkinan berasal dari

pollen dan amino bebasSenyawa organik lain dan mineral

5 % 14 macam mineral yang paling terkenal adalah Fe dan Zn. Senyawa organik lain seperti: keton, laktan, kuinon, asam benzoat dan esternya, vitamin, dan gula

(Sumber : Krell, 1996)

7

1) Flavonoid dan Senyawa Fenol

Krell (1996) menyatakan bahwa kandungan propolis

berfungsi untuk memperbaiki kondisi patologi dari bagian tubuh

yang sakit, bekerja sebagai antioksidan dan antibiotik serta

meningkatkan sistem imunitas baik humoral maupun seluler

karena mengandung flavonoid tinggi. Flavonoid adalah

sekelompok besar senyawa polifenol tanaman (Winarsi, 2007).

Menurut Kosalec et al. (2004), kandungan flavonoid dan senyawa

fenol yang tinggi di dalam propolis berfungsi sebagai antibakteri,

antivirus, antijamur, antioksidan, dan antiperadangan serta

meningkatkan sistem kekebalan tubuh. Menurut Wade (2005),

flavonoid merupakan antioksidan dan antibiotik yang berfungsi

menguatkan dan mengantisipasi kerusakan pada pembuluh darah

serta bahan aktif antiperadangan dan antivirus.

Flavonoid diketahui dapat menghambat oksidasi lipid dan

pembentukan lipid peroksida melalui mekanisme penangkapan

radikal bebas dan metal chelation (flavonoid dapat mengikat Cu2+

suatu logam yang dapat menginduksi terjadinya oksidasi lipid),

(Hegazi dan El-Hady, 2007). Radikal bebas adalah atom atau

molekul aktif yang memiliki elektron tidak berpasangan (unpaired

electron), (Priyanto, 2009). Elektron yang tidak berpasangan dalam

senyawa radikal memiliki kecenderungan untuk mencari pasangan.

Umumnya, senyawa yang diserang adalah senyawa ikatan kovalen

8

makromolekul, seperti lipid, protein, maupun DNA (Priyanto,

2009; Winarsi, 2007).

Penelitian Ichikawa et al. (2002) dan Kumazawa et al.

(2004) membuktikan bahwa kemampuan propolis sebagai

antioksidan dapat menangkap radikal hidroksil (OH•) dan

superoksida (O2•) kemudian menetralkan radikal bebas tersebut

sehingga keutuhan struktur sel dan jaringan serta membran lipid

terjaga. Ramirez et al. dalam Bankova (2000) menambahkan

bahwa propolis berperan sebagai antioksidan karena mengandung

kafeik dan asam ferulik beserta esternya.

2) Lilin

Lilin yang terkandung di dalam propolis sebagian besar

merupakan derivat dari lilin lebah (bee wax). Namun, tidak sedikit

lilin yang berasal langsung dari tanaman. Lilin lebah umumnya

mengandung ikatan ester, asam lemak, dan rantai alkohol

hidrokarbon (Suranto, 2010).

3) Minyak Esensial

Ragam minyak esensial dalam propolis tergantung jenis

bunga yang menjadi sumbernya. Minyak esensial propolis bersifat

volatil (mudah menguap) dan memiliki aroma yang khas

(Krell, 1996). Petri dalam Suranto (2010) menjelaskan bahwa

9

minyak esensial dalam propolis berperan sebagai antibakteri dan

antijamur.

4) Pollen

Persentase pollen yang terkandung dalam propolis sekitar

5 %. Pollen menjadi penyumbang kadar protein dalam propolis.

Dari semua asam amino yang terdapat dalam propolis, arginin dan

prolin tergolong yang terbanyak, sekitar 45,8 % (Suranto, 2010).

Jenis asam amino lainnya adalah triptofan, metionin, lisin,

fenilalanin, leusin, isoleusin, valin, tirosin, alanin, treonin, histidin,

serin, asam glutamat, dan asam aspartat (Hoesada et al., 2007).

5) Mineral

Jenis mineral yang ditemukan dalam propolis berjumlah

sekitar 14 jenis. Zat besi (Fe) dan seng (Zn) adalah kandungan

mineral terbanyak (Suranto, 2010). Kedua zat ini dibutuhkan dalam

membentuk sistem pertahanan tubuh. Enzim superoksida

dismutase (SOD), salah satu dari antioksidan endogenus,

memerlukan bantuan mineral seperti mangan (Mn), seng (Zn), zat

besi (Fe), dan tembaga (Cu) agar bisa bekerja (Winarsi, 2007).

Antioksidan endogenus (primer) adalah suatu senyawa yang dapat

memberikan atom hidrogen secara cepat kepada senyawa radikal

sehingga segera terbentuk senyawa yang lebih stabil (Priyanto,

2009; Winarsi, 2007). Mineral zat besi (Fe) selain sebagai kofaktor

10

SOD juga berperan sebagai kofaktor antioksidan endogenus

katalase (Winarsi, 2007). Kofaktor merupakan suatu elemen yang

dengannya suatu faktor lain harus bersatu untuk dapat berfungsi

(Hartanto et al., 2000). Jenis mineral lainnya adalah emas (Au),

perak (Ag), caesium (Cs), merkuri (Hg), timbal (Pb), kalsium (Ca),

magnesium (Mg), kalium (K), natrium (Na), mangan (Mn),

tembaga (Cu), fosfor (P), kobalt (Co), sulfur (S), alumunium (Al),

fluor (F), dan selenium (Se), (Hoesada et al., 2007; Suranto, 2010).

Selenium (Se) merupakan mineral yang dibutuhkan tubuh untuk

pengaktifan antioksidan endogenus glutation peroksidase

(GSH-Px), (Winarsi, 2007).

6) Senyawa Organik

Selain kaya akan asam amino dan mineral, propolis juga

mengandung beberapa komponen senyawa organik, seperti keton,

lakton, quinon, steroid, asam benzoat dan esternya, vitamin (B1,

B2, B6, C, E, dan A), dan gula (Krell, 1996; Suranto, 2010).

Vitamin C, E, dan A dapat berperan sebagai antioksidan non-

enzimatis, suatu antioksidan eksogenus (sekunder) yang berperan

menghambat Reactive Oxygen Species (ROS) dengan cara

pengkelatan metal atau dirusak pembentukannya (Priyanto, 2009;

Winarsi, 2007).

11

2. Ginjal

a. Fisiologi

Ginjal merupakan organ penting dalam mempertahankan

homeostasis dengan cara mengatur konsentrasi konstituen plasma,

terutama elektrolit dan air, dan dengan mengeliminasi semua zat sisa

metabolisme (kecuali CO2 yang dikeluarkan oleh paru-paru) dan

senyawa asing (Gartner dan Hiatt 2007; Wilson, 2006). Zat sisa

metabolisme tubuh yang dieliminasi ginjal, di antaranya urea, asam

urat, dan kreatinin, sedangkan senyawa asing yang dieliminasi ginjal

adalah toksin, metabolit obat-obatan, zat penambah pada makanan,

pestisida, dan bahan-bahan eksogen non-nutrisi lainnya yang berhasil

masuk ke dalam tubuh (Sherwood, 2001). Selain itu, ginjal juga

berperan dalam fungsi hormonal, mensekresikan eritropoietin dan

renin, dan fungsi metabolisme, mengubah vitamin D menjadi bentuk

aktifnya (Young dan Heath, 2002).

b. Anatomi

Ginjal merupakan organ besar, berjumlah sepasang, berwarna

kemerahan, berbentuk seperti kacang, dan terletak dalam

retroperitoneum pada dinding posterior abdomen. Ginjal memiliki

berat 130-150 gram dengan ukuran panjang sekitar 11 cm, lebar sekitar

4-5 cm, dan tebal sekitar 3 cm. Posisi hati menyebabkan letak ginjal

kanan berada sekitar 1-2 cm lebih rendah dibandingkan ginjal kiri

(Gartner dan Hiatt, 2007). Kutub atas ginjal kanan terletak setinggi iga

12

kedua belas, sedangkan kutub atas ginjal kiri terletak setinggi iga

kesebelas (Wilson, 2006). Permukaan ginjal halus dan terdapat di

dalam suatu kapsul yang dikelilingi oleh lemak perinefrik dan fasia

Gerota (Chandrasoma dan Clive, 2005). Ginjal juga memiliki sisi

medial cekung dan permukaan lateral yang cembung. Sisi medial yang

cekung, hilum, merupakan tempat masuknya saraf, keluar dan

masuknya pembuluh darah (arteri renalis dan vena renalis) dan

pembuluh limfe, serta keluarnya ureter (Mescher, 2010; Sherwood,

2001).

c. Histologi

Setiap ginjal dibagi dalam korteks di bagian luar yang tercat

gelap dan medula di bagian dalam yang tercat lebih terang (Pakurar

dan Bigbee, 2004). Korteks ginjal terdiri dari pars konvulata dan pars

radiata. Pars konvulata tersusun dari korpuskuli ginjal dan tubuli yang

membentuk labirin kortikal. Pars radiata tersusun dari bagian-bagian

lurus (segmen lurus tubulus proksimal dan segmen lurus tubulus distal)

dari nefron dan duktus kolektivus. Massa jaringan korteks yang

mengelilingi setiap piramid medula membentuk sebuah lobus renalis,

dan setiap berkas medula merupakan pusat dari lobulus renalis.

Jaringan korteks juga terdapat di antara piramid medula, yang disebut

kolumna Bertini (Gartner dan Hiatt, 2007). Gambar 2 menjelaskan

struktur histologis ginjal.

13

Gambar 2. Struktur Histologis Ginjal (Mescher, 2010)

Medula ginjal terdiri atas 10-18 struktur berbentuk kerucut atau

piramid yang disebut piramid medula. Setiap berkas medula terdiri atas

satu atau lebih duktus kolektivus bersama bagian lurus beberapa

nefron (Junqueira et al., 2005).

1) Nefron

Nefron adalah unit fungsional ginjal. Setiap ginjal

mempunyai sekitar satu juta nefron yang pada dasarnya

mempunyai struktur dan fungsi yang sama. Setiap nefron terdiri

dari kapsula Bowman yang mengitari rumbai kapiler glomerulus,

tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle, dan tubulus

kontortus distal (Wilson, 2006).

14

2) Korpuskulum Ginjal

Korpuskulum ginjal terdiri atas kapsula epitel berdinding

ganda yang disebut kapsula Bowman dan kapiler glomerulus yang

berada di dalamnya. Lapisan kapsula Bowman bagian luar

(parietal) terdiri atas epitel selapis pipih dan lapisan dalam (viseral)

terdiri atas epitel dari sel-sel podosit yang melekat erat pada

kapiler-kapiler glomerulus. Di antara kedua lapisan kapsula

Bowman terdapat celah sempit disebut ruangan Bowman atau

ruang urinarius. Fungsi ruangan ini adalah menampung cairan hasil

penyaringan melalui dinding kapiler glomerulus dan lapisan viseral

kapsula Bowman (Junqueira et al., 2005; Steven dan Lowe, 2005).

Korpuskulum ginjal memiliki dua kutub yaitu kutub

vaskuler dan kutub uriner. Kutub vaskuler merupakan tempat

masuk dan keluarnya arteriol aferen dan eferen glomerulus dan

sekaligus sebagai tempat peralihan kapsula Bowman parietal

melipat menjadi viseral. (Gartner dan Hiatt, 2007). Kutub uriner

merupakan transisi dari ruangan Bowman menuju lumen tubulus

kontortus proksimal dan juga tempat terjadinya perubahan dari

epitel selapis pipih (parietal) kapsula Bowman menjadi kuboid atau

silindris di tubulus kontortus proksimal (Steven dan Lowe, 2005).

Selama perkembangan embrional, epitel lapisan viseral

kapsula Bowman sangat dimodifikasi. Sel-sel lapisan viseral ini

disebut dengan podosit. Podosit melekat erat pada kapiler

15

glomerulus dengan cara membentuk tonjolan-tonjolan protoplasma

primer (prosesus primer). Dari setiap cabang prosesus primer

menjulurkan lagi prosesus sekunder atau pedikel yang melekat erat

pada membran basal kapiler glomerulus. Pedikel yang berdekatan

saling bersilangan dan di antaranya terdapat celah-celah sempit

yang disebut celah filtrasi. Celah-celah ini berhubungan dengan

ruangan yang lebih besar yang terbentuk di antara prosesus-

prosesus primer yang disebut ruang subpodosit yang akhirnya

masuk ke dalam ruangan Bowman (Junqueira et al., 2005).

3) Glomerulus

Glomerulus merupakan struktur yang dibentuk oleh

beberapa berkas anastomosis kapiler yang berasal dari cabang-

cabang arteriol aferen. Komponen jaringan ikat pada arteriol aferen

tidak masuk ke dalam kapsula Bowman dan secara normal sel-sel

jaringan ikat digantikan oleh tipe sel khusus, yaitu sel-sel

mesangial. Ada dua kelompok sel mesangial, yaitu sel mesangial

ekstraglomerular yang terletak pada kutub vaskuler dan sel

mesangial intraglomerular mirip perisit yang terletak di dalam

korpuskulum ginjal (Gartner dan Hiatt, 2007). Sekelompok sel

khusus yaitu sel jukstaglomerularis (modifikasi otot polos arteriol

aferen), makula densa, dan sel mesangial ekstraglomerular

membentuk bangunan penting disebut aparatus jukstaglomerulus.

Bangunan ini terletak dekat dengan kutub vaskuler glomerulus

16

yang berperan penting dalam mengontrol volume cairan

ekstraseluler dan tekanan darah, serta mengatur pelepasan renin

(Guyton dan Hall, 2007; Wilson, 2006).

Peran glomerulus dalam sistema uropoetika adalah

memfiltrasi plasma darah. Filtrat glomerulus mempunyai susunan

kimia sama seperti plasma darah tetapi hanya sedikit mengandung

protein karena protein tidak dapat menembus barier filtrasi ginjal.

Filtrat glomerulus mengalir ke tubulus kontortus proksimal untuk

memulai proses reabsorbsi dan sekresi (Guyton dan Hall, 2007).

4) Tubulus Kontortus Proksimal

Tubulus kontortus proksimal berawal dari kutub uriner

korpuskulum ginjal. Saluran ini berjalan berliku-liku dan bagian

akhir berjalan lurus melewati pars radiata korteks untuk

melanjutkan diri menjadi lengkung Henle. Sebagai segmen nefron

yang terpanjang dan terlebar, tubulus ini memenuhi hampir

sebagian besar korteks dan dalam sediaan sering terpotong

melintang atau serong (Young dan Heath, 2002). Sel-sel dalam

tubulus kontortus proksimal berbentuk kuboid simpleks dengan

batas-batas sel yang tidak tegas akibat interdigitasi antara membran

sel yang bersebelahan. Sitoplasma sangat asidofilik bergranula, inti

bulat dan besar, serta berkromatin padat. Puncak sel yang

menghadap ke lumen tubulus mempunyai mikrovili panjang

disebut brush border (Steven dan Lowe, 2005).

17

Tubulus proksimal ginjal berfungsi dalam mekanisme

reabsorbsi dan sekresi. Dalam keadaan normal, semua glukosa dan

67 % natrium dan klorida direabsrobsi melalui proses aktif yang

memerlukan energi. Air berdifusi secara pasif mengikuti gradien

osmotik. Bila jumlah glukosa dalam filtrat glomerulus berlebihan

dan melampaui batas ambang reabsorbsi tubulus proksimal, maka

akan dikeluarkan bersama-sama urine, misalnya pada penderita

diabetes melitus (Sherwood, 2001; Ward, 2009). Tubulus kontortus

proksimal juga mereabsorbsi aktif asam-asam amino, asam

askorbat, dan protein dalam filtrat glomerulus (Ward, 2009).

Proses sekresi yang terpenting pada tubulus kontortus proksimal

adalah sekresi H+, K+, dan ion-ion organik (Sherwood, 2001).

Sel-sel tubulus kontortus proksimal mempunyai tanda-

tanda sel yang bermetabolisme tinggi, mempunyai banyak

mitokondria untuk menyokong proses transpor aktif yang sangat

cepat dan cukup tepat (Guyton dan Hall, 2007). Tubulus kontortus

proksimal adalah lokasi yang paling sering mengalami kerusakan

akibat toksikan. Hal ini terjadi karena tubulus kontortus proksimal

merupakan tempat pertama yang dilalui oleh toksikan. Selain itu,

sebelum obat dan metabolitnya diekskresikan melalui urine,

terlebih dahulu akan dikonsentrasikan dalam sel tubulus kontortus

proksimal ginjal sehingga kadar toksik pada tubulus kontortus

proksimal meningkat (Wilson, 2006). Sitokrom P450 (C-P450) di

18

ginjal yang berperan dalam pembentukan N-asetyl-p-

benzoquinoneimine (NAPQI), metabolit toksik dari parasetamol

yang dapat memacu timbulnya nefrotoksisitas, sebagian besar

terdapat di tubulus kontortus proksimal (Mycek et al., 2001).

5) Lengkung Henle

Lengkung Henle adalah stuktur berbentuk huruf U terdiri

atas segmen tebal desenden, dengan struktur mirip tubulus

kontortus proksimal, kecuali brush border di sini kurang

berkembang; segmen tipis desenden; segmen tipis asenden; dan

segmen tebal asenden, yang strukturnya mirip dengan tubulus

kontortus distal. Peralihan antara segmen tebal ke segmen tipis

biasanya terjadi secara mendadak melalui pergantian sel-sel kuboid

atau kolumner rendah menjadi sel pipih (Steven dan Lowe, 2005).

Segmen tebal distal asenden menuju korteks dan menghampiri

kutub vaskuler glomerulus asalnya, tepatnya di antara arteriol

eferen dan eferen. Sel-sel tubulus di tempat ini tersusun lebih rapat

dan lebih tinggi dari pada sekitarnya, dinamakan makula densa.

Kemudian tubulus melanjutkan diri menjadi tubulus kontortus

distal (Junqueira et al., 2005).

Proses pemekatan filtrat akan terjadi selama melewati

lengkung Henle. Hal dikarenakan lengkung Henle menimbulkan

gradien hipertonis dalam medula yang akan berpengaruh terhadap

konsentrasi urine pada waktu melewati tubulus kolektivus. Bagian

19

desenden lengkung Henle sangat permiabel terhadap air, Na+, dan

Cl-. Karena interstisial medulla hipertonis terhadap filtrat,

akibatnya Na+ dan Cl- masuk sedangkan air akan keluar

meninggalkan filtrat. Bagian asenden lengkung Henle tidak

permiabel terhadap air dan secara aktif mentransport Na+ dan Cl- ke

dalam cairan interstisial sehingga tubulus ini sangat berperan

dalam mempertahankan cairan interstisial medula yang hipertonis.

Akibat hilangnya Na+ dan Cl- yang tidak diikuti keluarnya air,

maka filtrat yang mencapai tubulus kontortus distal bersifat

hipotonis (Guyton dan Hall, 2007; Ward, 2009).

6) Tubulus Kontortus Distal

Nefron melanjutkan diri menjadi tubulus kontortus distal

setelah melewati makula densa. Tubulus kontortus distal berjalan

berliku-liku dan berada di dalam korteks berdampingan dengan

tubulus kontortus proksimal. Tubulus ini berakhir di dekat pars

radiata, bermuara ke dalam duktus kolektivus. Sel-selnya

berbentuk kuboid dengan sitoplasma jernih, intinya bulat terletak

di sentral. Pada permukaan epitelnya terdapat mikrovili pendek

tetapi tidak membentuk brush border. Tubulus distal lebih pendek

daripada tubulus kontortus proksimal sehingga pada irisan tampak

lebih sedikit, dengan diameter lebih sempit. Pada umumnya sel-

selnya tercat kurang kuat dibanding dengan tubulus proksimal

(Steven dan Lowe, 2005; Sherwood, 2001).

20

Di dalam tubulus kontortus distal terjadi pertukaran ion,

bila terdapat aldosteron, Na+ diresorbsi dan ion K+ diekskresi.

Tubulus ini juga mengekskresi H+ dan NH4+ (amonium) ke dalam

urine. Mekanisme di sini penting untuk mengendalikan

keseimbangan asam basa darah. Tubulus kontortus distal bersama-

sama dengan tubulus kolektivus sangat permiabel terhadap air bila

terdapat hormon antidiuretik (ADH), (Guyton dan Hall, 2007;

Sherwood, 2001; Ward, 2009).

7) Tubulus kolektivus

Tubulus kolektivus atau duktus ekskretorius tidak termasuk

bagian nefron karena secara embriologis keduanya berbeda.

Tubulus ini berjalan di dalam pars radiata korteks menuju medula.

Di bagian medula agak ke tengah, beberapa duktus bersatu

membentuk duktus yang lebih besar dan bermuara di apeks

piramid, yaitu duktus papilaris Bellini. Tempat muara dari duktus-

duktus papilaris sangat banyak dan diameternya cukup besar

sehingga menyerupai saringan disebut cribrosa area. Tubulus

kolektivus menyalurkan urine dari nefron ke pelvis renalis dengan

mengabsorbsi air akibat pengaruh hormon antidiuretik (ADH),

(Gartner dan Hiatt, 2007; Steven dan Lowe, 2005).

21

3. Parasetamol

a. Farmakodinamik

Parasetamol (asetaminofen) adalah metabolit aktif dari

fenasetin yang memiliki efek antipiretik kuat (Wilmana dan Gan,

2007; Furst dan Munster, 2002). Mekanisme kerja sentral dari efek

antipiretik ditimbulkan oleh gugus aminobenzen (Wilmana dan Gan,

2007). Obat ini adalah penghambat prostaglandin yang lemah pada

jaringan perifer sehingga tidak memiliki efek antiinflamasi yang

signifikan (Furst dan Munster, 2002).

b. Farmakokinetik

Parasetamol diabsorbsi cepat dan sempurna melalui saluran

cerna. Metabolisme lintas pertama yang bermakna terjadi pada sel

lumen usus dan sel hepar (Mycek et al., 2001). Konsentrasi tertinggi

dalam plasma dicapai dalam waktu setengah jam dan masa paruh

plasma antara 1-3 jam. Di dalam plasma, sebanyak 25 % parasetamol

terikat protein plasma. Parasetamol dimetabolisme melalui 3 jalur

yaitu glukuronidasi, sulfatasi, dan oksidasi oleh sitokrom P450 (C-P450),

(Mycek et al., 2001; Priyanto, 2009). Di dalam hati, 80 % dikonjugasi

dengan asam glukuronat menjadi bentuk glukuronida dan sebagian

kecil lainnya dengan asam sulfat menjadi metabolit sulfat yang secara

farmakologis tidak aktif (Furst dan Munster, 2002; Wilmana dan Gan,

2007). Ketika jalur glukuronidasi dan sulfasi ini tidak dapat digunakan

lagi disebabkan asupan parasetamol jauh melebihi dosis terapi, maka

22

parasetamol berlebih ini akan dimetabolisme melalui jalur C-P450.

Konjugasi melalui jalur C-P450 akan menghasilkan N-asetyl-p-

benzoquinoneimine (NAPQI). NAPQI adalah metabolit minor

parasetamol yang sangat elektrofilik, reaktif, dan toksik terhadap hati

dan ginjal (Burke et al., 2006; Olson, 2007).

Pada keadaan normal, senyawa NAPQI ini akan dieliminasi

melalui konjugasi dengan glutation (GSH) yang berikatan dengan

gugus sulfhidril dan kemudian dimetabolisme lebih lanjut menjadi

asam merkapturat, bersifat non-toksik, yang selanjutnya diekskresikan

ke dalam urine. Pada kondisi overdosis, kadar GSH dalam sel hati

maupun GSH dalam sel-sel lainnya, seperti sel ginjal, sel otot, sel

jantung, sel darah merah, dan lain sebagainya akan menjadi sangat

berkurang (Winarsi, 2007). Keadaan demikian akan mengakibatkan

kerentanan sel-sel tersebut mengalami cedera oleh adanya oksidan dan

akhirnya NAPQI akan memiliki peluang untuk berikatan secara

kovalen dengan makromolekul sel seperti lipid, protein, dan DNA

(Burke et al., 2006). Reaksi antara NAPQI dengan makromolekul akan

memacu terbentuknya Reactive Oxygen Species (ROS). Selain itu,

NAPQI dapat menginisiasi terjadinya peroksidasi lipid (degradasi

oksidatif lipid). Peroksidasi lipid merupakan bagian dari proses atau

reaksi berantai (chain reactions) terbentuknya radikal bebas baru

berupa lipid peroksida (asam lemak radikal). Baik ROS maupun lipid

peroksida dapat menciptakan kondisi stres oksidatif, suatu kondisi

23

tingginya kadar radikal bebas dalam tubuh dan rendahnya sistem

biologis tubuh (antioksidan) untuk menetralisir radikal bebas tersebut

sehingga menyebabkan kerusakan sel dan jaringan yang luas

(Rubin et al., 2005; Winarsi, 2007).

Akumulasi NAPQI menyebabkan deplesi GSH yang secara

tidak langsung dapat menimbulkan terjadinya stres oksidatif akibat

penurunan proteksi dari antioksidan endogen, yang juga dapat

menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid (Maser et al., 2002). Produk

paling akhir dari peroksidasi lipid di dalam tubuh adalah

malondialdehid (MDA) yang dapat menyebabkan kematian sel akibat

proses oksidasi berlebihan dalam membran sel. Tingginya kadar

radikal bebas dalam tubuh dapat ditunjukkan oleh rendahnya aktivitas

enzim antioksidan dan tingginya kadar MDA dalam plasma (Mayes,

2008; Winarsi, 2007). Selain itu, reaksi pembentukan NAPQI akibat

detoksifikasi oleh C-P450 memacu terbentuknya radikal bebas

superoksida (O2•) yang dapat dinetralisir oleh superoksida dismutase

(SOD) menjadi hidrogen peroksida (H2O2), suatu ROS yang tidak

begitu berbahaya (Sukandar, 2006). Namun, adanya logam transisi

seperti Cu dan Fe akan terbentuk radikal hidroksil (OH•) yang sangat

berbahaya dan dapat menghancurkan struktur sel, melalui reaksi

Haber-Weiss dan Fenton (Winarsi, 2007).

Reaksi Fenton : Fe2+ + H2O2 Fe3+ + OH• + OH-

Cu2+ + H2O2 Cu3+ + OH• + OH-

Reaksi Haber-Weiss : O2

. + H2O2 Cu2+ O2 + OH• + OH-

24

Gambar 3 di bawah ini menjelaskan tentang metabolisme

parasetamol.

c. Indikasi

Indikasi pemberian parasetamol adalah sebagai analgesik dan

antipiretik. Nyeri akut dan demam dapat diatasi dengan 325-500 mg

empat kali sehari dan secara proporsional dikurangi untuk anak-anak

(Furst dan Ulrich, 2007).

Gambar 3. Skema Metabolisme Parasetamol (Mycek et al., 2001)

25

d. Efek Samping

Parasetamol merupakan salah satu obat yang paling sering

menyebabkan kematian akibat keracunan (self poisoning),(Neal,

2006). Efek samping paling serius dari kelebihan dosis akut

parasetamol adalah nekrosis hati dan ginjal yang fatal (Priyanto, 2009;

Wilmana dan Gan, 2007). Sekitar 10 % pasien keracunan yang tidak

mendapatkan pengobatan yang spesifik akan berkembang menjadi

kerusakan hati yang hebat dan 10-20 % akhirnya meninggal karena

kegagalan fungsi hati. Kegagalan ginjal akut juga terjadi pada

beberapa pasien (Burke et al., 2006; Ghosh et al., 2010). Lethal Dose-

50 (LD-50) mencit adalah 6,76 mg/20 gram BB mencit (Wishart dan

Knox, 2006). Penelitian Mitic-Zlatkovic dan Stefanovic (1999) pada

hewan coba menunjukkan bahwa ketika parasetamol memenuhi ginjal,

parasetamol akan dioksidasi melalui C-P450 sehingga dapat

menyebabkan kerusakan tubulus ginjal.

4. Mikroskopis Kerusakan Ginjal Setelah Pemberian Parasetamol Dosis

Toksik

Nefrotoksisitas akibat overdosis parasetamol dapat menginduksi

stres retikulum endoplasma pada glomerulus ginjal, yang menyebabkan

stres oksidatif dan inflamasi pada sel-sel podosit serta mesangial

glomerulus (Inagi, 2009). Singh et al. (2006) menjelaskan bahwa senyawa

ROS, yang merupakan hasil reaksi antara NAPQI (metabolit minor

parasetamol) dengan makromolekul, juga dapat menyebabkan kerusakan

26

glomerulus yang diawali dengan infiltrasi leukosit. Menurut Lorz et al.

(2005), keracunan parasetamol dapat menyatukan beberapa jalur

molekuler apoptosis, yang berarti dapat meningkatkan aktivitas apoptosis.

Apoptosis adalah jalur “bunuh diri” sel atau kematian sel terprogram

bukan “pembunuhan” sel yang terjadi pada kematian sel nekrotik (Mitchell

dan Cotran, 2007).

Selain menyebabkan kerusakan glomerulus, nefrotoksisitas

parasetamol dapat mengakibatkan terjadinya nekrosis segmen-segmen

pendek tubulus, terutama pada tubulus proksimal, dengan membrana

basalis tubuli umumnya masih baik dan secara klinik terjadi supresi akut

fungsi ginjal (Burke et al., 2006; Cotran et al., 2007). Nekrosis adalah

kematian sel dan jaringan pada tubuh yang hidup. Pada nekrosis

perubahan tampak nyata pada nukleus (Wilson, 2006). Perubahan

morfologik nukleus pada nekrosis menurut Mitchell dan Cotran (2007)

dan Wilson (2006) terdapat 3 pola, yang semuanya disebabkan oleh

pemecahan nonspesifik DNA, di antaranya:

a. Piknosis, ditandai dengan melisutnya nukleus dan peningkatan

basofilia kromatin (berwarna gelap), kemudian DNA berkondensasi

menjadi massa yang melisut padat.

b. Karioreksis, ditandai dengan nukleus yang hancur dan membentuk

fragmen-fragmen materi kromatin yang tersebar di dalam sel, yang

selanjutnya dalam 1-2 hari inti dalam sel yang mati benar-benar

menghilang.

27

c. Kariolisis, ditandai dengan nukleus mati dan hilang yang disebabkan

oleh aktivitas DNAse sehingga basofilia kromatin memudar (tidak

dapat diwarnai lagi).

Gambar 4. Perubahan Morfologik Nukleus pada Nekrosis. A. Normal;

B. Piknosis; C. Karioreksis; D. Kariolisis (Wilson, 2006)

Gambaran histologis jaringan ginjal nekrosis yang bertahan selama

seminggu akan mulai tampak regenerasi epitel dalam bentuk lapisan epitel

kuboid rendah serta aktivitas mitotik di sel epitel tubulus yang tersisa.

Regenerasi ini bersifat total dan sempurna, kecuali pada membran basal

yang rusak (Cotran et al., 2007).

5. Mekanisme Perlindungan Propolis terhadap Kerusakan Ginjal akibat

Induksi Parasetamol

Kandungan utama propolis yang berperan dalam mencegah

kerusakan ginjal akibat pemberian parasetamol dosis toksik adalah

antioksidan. Antioksidan yang dimiliki propolis antara lain vitamin A, C,

E, Zn, Cu, Fe, Mn, Se (Krell, 1996; Suranto, 2010), flavonoid dan

senyawa fenol (Kosalec et al., 2004), kafeik dan asam ferulik beserta

esternya (Ramirez et al. dalam Bankova, 2000). Antioksidan ini mampu

28

memberikan elektron kepada molekul radikal bebas dan memutuskan

reaksi berantai (chain reaction) dari radikal bebas sehingga dapat

mencegah terjadinya stres oksidatif (Almatsier, 2002; Winarsi, 2007).

Flavonoid dan vitamin E secara khusus menghambat peroksidasi

lipid oleh radikal bebas yang dibentuk dari persenyawaan NAPQI melalui

mekanisme penangkapan radikal bebas dan metal chelation (Almatsier,

2002; Hegazi dan El-Hady, 2007). Selain itu, vitamin E dapat

mempertahankan integritas membran sel dengan menghambat aktivitas

nitrit oxide (NO) endotel dan menghambat adhesi leukosit pada sel yang

mengalami kerusakan. Inhibisi aktivitas NO juga diperankan vitamin C,

selain itu vitamin C juga merupakan penyetabil keberadaan vitamin E.

Vitamin C dapat meregenerasi radikal vitamin E menjadi vitamin E

kembali (Almatsier, 2002; Sukandar, 2006). Senyawa fenol, kafeik, asam

ferulik beserta esternya, dan vitamin A bermanfaat dalam menghambat

radikal bebas (Shetty et al., 2000).

Aktivitas antioksidan mineral berpengaruh sebagai kofaktor enzim

antioksidan endogenus. Baik Zn, Cu, Fe, maupun Mn merupakan kofaktor

aktivasi superoksida dismutase (SOD) yang dapat menghambat ROS, hasil

persenyawaan NAPQI. Selain sebagai kofaktor SOD, Fe juga sebagai

kofaktor enzim katalase (Winarsi, 2007). Selenium merupakan satu-

satunya unsur yang dapat mengaktivasi glutation peroksidase (GSH-Px)

yang penting untuk mencegah kerusakan ginjal akibat adanya stres

oksidatif dan Tumor Growth Factor-β (TGF-β). GSH-Px bersama

29

glutation reduktase (GR) dan NADPH merupakan bagian dari siklus

redoks glutation yang berperan penting dalam mempertahankan kadar

glutation (GSH) sehingga kadar GSH untuk berkonjugasi dengan NAPQI

dapat efektif (Singh et al., 2006; Winarsi, 2007).

Propolis

Vit. A, Fenol, Kafeik, Asam firulik beserta

esternya, Asam amino esensial

Vit. C

Vit. E

Flavonoid

Parasetamol dosis toksik

BioaktivasiC-P450

Kerusakan Sel Ginjal

30

B. Kerangka Pemikiran

Cu-ZnMn

Se

Fe

Peningkatan

(elektrofilik)

Ikatan kovalen dengan makromolekul (nukleofilik)

Lipid peroksida

AktivasiGSH-Px

Aktivasi SOD

Aktivasi katalase

Meningkatkan Total

Antioxidant Status (TAS)

Reactive Oxygen

Species (ROS)

makromolekul

Nekrosis sel epitel tubulus proksimal ginjal

Aktivasi nitrit oxide (NO) dan adhesi

leukosit

Stres oksidatif

Konjugasi glutation

Variabel luar yang tidak terkendali: kondisi psikologis dan keadaan awal ginjal

Keterangan:: memacu: menghambat

31

C. Hipotesis

Hipotesis penelitian ini adalah:

1. Pemberian propolis dapat mencegah kerusakan sel ginjal mencit (Mus

musculus) yang diinduksi parasetamol.

2. Peningkatan dosis propolis dapat meningkatkan daya proteksi terhadap

kerusakan sel ginjal mencit (Mus musculus) yang diinduksi parasetamol.

Keterangan:: memacu: menghambat