Ekstrak Tomat sebagaiAntiinflamasi pada Hiperlipidemia

Prof. Dr. Retno Sri Iswari, S. U.

Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Semarang

Apa itu hiperlipidemia

Batas normal menurut Sane, et al.

2019 International Journal of

Advances in Medicine 6 (3) : 805

→

Menurut American Heart Association, hiperlipidemia adalahpeningkatan kadarlemak (trigliserida dan atau kolesterol) yang tinggi di dalam darahmelebihi batas normal.

Hiperlipidemia

Hiperkolesterolemia

• Meningkatnya konsentrasikolesterol dalam darah yang melebihi nilai normal (Guyton & Hall, 2008).

Hipertrigliseridemia

• Kondisi kadar trigliserida yang tinggi di dalam plasma darahmelebihi normal (Rakhmiditya, 2014)

Komplikasi KlinisHiperlipidemia

1. Xanthema atau penumpukan

lemak di jaringan dermis,

sehingga nampak tonjolan

kekuningan di permukaan

kulit. Biasanya terjadi di area

mata, tangan dan kaki

2. Corneal arkus

adalah kekeruhan putih

keabu-abuan di pinggiran

kornea mencirikan

hiperkolesterolemia

familial (FH). Sedangkan

lipemia retinalis adalah

pelemakan di sekitat

pembuluh darah di dalam

mata

3. Aterosklerosis, penumpukan

kolesterol di intima pembuluh

darah yang menyebabkan

penyempitan, sehingga

meningkatkan tekanan darah.

Kondisi ini memicu terjadinya

penyakit jantung coroner hingga

stroke

Tipe Hiperlipidemiagenetik

Hiperlipidemia

Type 2b.

Hiperlipidemia kombinasi/ polygenic hypercholesterolemia

LDL, VLDL dan trigliserida

Multifaktor, mutasi gen LDL reseptoratau apolipoprotein B

3. Hiperlidemia remnan/ disbetalipoprotenemia

familial

Peningkatan remnankilomikron, ILDL dan trigliserida

Mutasi gen LDL reseptor atauapolipoprotein B

Tipe 4

HipertrigliseridemiaEndogen

VLDL dan trigliserida

Multifaktor, tidak diketahuiTipe 5.

Hipertrigliseridemia Familial Campuran

VLDL, kilomikron, kolesterol, trigliserida secara masif

Apolipoprotein C II

Tipe 1.

Hipertrigliseridemiaeksogen (diet)/ familial

lipoprotein lipase deficiency

peningkatan kilomikron dan trigliserida

gen lipoprotein mutase

Type 2a.

Hiperkolesterolemia familial

LDL-kolesterol

gen LDL reseptor atau apolipoprotein B

Hiperlipedimia dapat

terjadi karena kelainan

genetic maupun gaya hidup

dan jenis makanan yang

dikonsumsi

Gejala hyperlipidemia

karena adanya kelainan

genetic biasanya muncul

sejak usia anak-anak

Kondisi hyperlipidemiadi

masyarakat lebih umum

terjadi karena factor non-

genetis

Kenapa hyperlipidemia dapat terjadi

Konsumsi makanan tinggi lemak baik

trigliserida maupun kolesterol

menyebabkan penurunan penggunaan

lipid endogen untuk metabolisme maupun

biosintesis material struktural tubuh.

Tubuh lebih banyak menggunakan lipid

eksogen dari makanan untuk memenuhi

kebutuhna lipid harian.

Kondisi tersebut menyebabkan lipid yang

dihasilkan oleh tubuh beserta sisa lipid

dari diet, ditimbun di jaringan adiposa

dan berbagai organ (steatosis)

Interseksi Gula, Kolesterol dan Trigliserida

Respirasi seluler

memecah Glucosa

Senyawa precursor

pembentukan kolesterol dan

asam lamak adalah Asetil-

KoA, yang dihasilkan dari

proses glikolisis-dekarboksilasi

oksidatif.

Asetil-KoA juga dihasilkan dari

proses oksidasi-ß asam lemak

rantai panjang, yang kemudian

dapat disusun ulang

Konsumsi makanan tinggi lipid

menyebabkan, asetil Ko-A tidak

digunakan untuk menyusun kolesterol,

melainkan dikonversi menjadi asam

lemak, sehingga meningkatkan jumlah

trigliserida darah

Hiperlipedemia dan Inflamasi metabolik

sedangkan peningkatan ROS

menyebabkan hidroperoksidasi

HDL dan LDL. Oksidasi HDL

merusak fungsi ateroprotektifnya,

yang menyebabkan cedera

vaskular sehingga terjadi stres

oksidatif (pembentukan ROS dan

oksidasi HDL dan LDL berikutnya)

Verma, et

al. Circulation 2002, 106, 913–919

Inflamasi terlokalisasi yang diakibatkan

oleh peningkatan massa jaringan adiposa,

menginduksi pembentukan ROS serta

sekresi sitokin pro-inflamasi seperti IL-6.

IL-6 merangsang produksi C-reactive protein

(CRP) hati, yang memicu respon sel imun

Hiperlipedemia dan Inflamasi metabolik

Inflamasi pada

aterosklerosis akibat

penimbunan kolesterol di

pembuluh darah,

Kajian ini sangat potensial

untuk dikembangkan

sebagai target terapeutik

maupun deteksi dini.

(Libby, P. et al.

2011, Nature 473, 317-325).

Diet untuk Hiperlipidemia

Salah satu sumber makanan yang mudah

diperoleh dan murah, serta terbukti mampu

mencegah hyperlipidemia maupun inflamasi yang

menyertainya adalah tomat

Hasil penelitian menunjukkan bahwa tomat

efektif meurunkan trigliserida dan LDL-

kolesterol, serta meningkatkan HDL-kolesterol,

baik pada hewan coba maupun manusia

Metabolisme Lipid

• Di dalam tubuh lipid (Triglesirda, kolesteroldan lipid golongan lain diperoleh dari makanan

• Lipid juda dihasilkanoleh tubuh untukmemenuhi kebutuhanmetabolsime

• Kelebihan konsumsilipid, termasukkolesterol berpengaruhterhadap keseimbanganmetabolisme lipid di dalam tubuh

Sumber: Roldan, M. and Herzig, S., 2015. How do glucocorticoids regulate lipid metabolism?. In Glucocorticoid Signaling (pp. 127-144). Springer, New York, NY.

Patofisiologiaterosklerosis

Sumber gambar : Rafieian-Kopaei, M., Setorki, M., Doudi, M., Baradaran, A. and Nasri, H., 2014. Atherosclerosis: process, indicators, risk factors and new hopes. International journal of preventive medicine, 5(8), p.927.

• Penampang melintang pembuluh darahaorta tikus yang diinduksi kolesterolselama 2 bulan

• Bagian anak panah merah menunjukkankeberadaan thrombus/plak tempatpenumpukan kolesterol di aorta.

• anak panah hitam menunjukkan selbusa = sel otot polos dan makrofagyang penuh kolesterol

• Sel busa lisis (arrow heads kuning) menyebabkan lesi pada endotel dan deformasi aorta (lingkaran hitam)

Dokumentasi penelitian: Iswari & Dafip 2019

Senyawa bioaktif tomat

• Kandungan tomat (Lycopersicum esculentum Mill) yang bermanfaat berkaitan dengan kesehatan manusiadiantaranya adalah likopen, β-karoten, Vitamin C, Vitamin E, tomatidin, serat larut air, pektin, besi, seng dan asam folat(Sumardiono et al., 2007, Paran et al., 2008, Viuda-Martos et al., 2014)

Peran likopen dalammetabolisme lipid

• Likopen dan karotenoid tomatdiserap dan diubah menjadi asam retinoid yang meningkatkan apoptosis sel adiposa dan menghambat metabolisme adipogenesis (Bonet

et al., 2012, Lobo et al., 2010a).

• Likopen berperan sebagai anti inflamasi dan menangkap radikal bebas (Chew & Park 2004).

Sumber: Ni, et. Al. 2020. Lycopene prevents the progression of

lipotoxicity-induced nonalcoholic steatohepatitis by decreasing

oxidative stress in mice. Free Radical Biology and Medicine, 152,

pp.571-582. →

• Secara molecular Likopen mencegahinflamasi dengan caramenambat ROS.

• Mekanisme tersebutmembuat Likopenefektifmenyeimbangkankadar sitokin.

Sumber : Han, H., Lim, J.W. and Kim, H., 2019. Lycopene Inhibits Activation of Epidermal Growth

Factor Receptor and Expression of Cyclooxygenase-2 in Gastric Cancer Cells. Nutrients, 11(9),

p.2113.

Sumber gambar : Linnewiel-Hermoni, K., Motro, Y., Miller, Y., Levy, J. and Sharoni, Y., 2014. Carotenoid derivatives inhibit nuclear factor kappa B activity in bone and cancer cells by targeting key thiol groups. Free Radical Biology and Medicine, 75, pp.105-120.

Mekanisme penghambatanjalur NFKB oleh likopen, sehingga dapat menekanterjadinya inflmasi

Radikal Bebas

• Radikal bebas secaraalami dihasilkan tubuhsebagai produkmetabolisme

• Radikal bebas dikenaldengan radical oxygen species (ROS)

• Peningkatan jumlahlipid, semakinmeningkatkan resikostress oksidatif

Bukti pengaruh ekstrak tomat memiliki efekmenurunkan lipogenesis pada tikus diet tinggi kolesterol

Parameter K1 K2 K3 K4

Massa tikus (gr) 172,00±3,46 175,17±3,76 174,17±7,41 171,83±6,11

Trigliserida (mg/dl) 93,10±2,21 a 171,01±3,51

b 115,20±2,73

c 108,05±4,49

d

Kolesterol total (mg/dl) 109,24±2,83 a 213,66±6,60

b 121,29±2,99

c 121,02±2,42

c

LDL-C (mg/dl) 39,29±1,69 a 84,19±2,09

b 46,84±2,55

c 44,04±2,64

c

HDL-C (mg/dl) 69,49±1,82 a 27,09±2,59

b 63,02±2,55

c 65,02±2,68

c

Indeks Aterogenik 0,13±0,02 a 0,80±0,05

b 0,26±0,02

c 0,22±0,03

d

Keterangan : K1) tikus normal; K2) tikus aterosklerosis; K3) tikus diet tinggi kolesterol +

atorvastatin; dan K4) tikus tiet tinggi kolesterol + ekstrak tomat kukus. Beda huruf alfabet (a-d)

menunjukkan perbedaan signifikan antar kelompok perlakuan (p < 0,05). Nilai indeks aterogenik

antara -0,3 hingga 0,10 menunjukkan resiko kardiovaskuler rendah; 0,10 hingga 0,24

menunjukkan resiko sedang dan di atas 0,24 menunjukkan tinggi risiko.

Tabel 1 Massa awal tikus dan parameter kolesterol pasca perlakuan

• Penampang melintang pembuluh darah aorta tikus yang diinduksi kolesterol selama 60 hari, K1 (A-B); K2 (C-D); K3 (E-F); K4 (G-H). Kerusakan intim dalam bentuk fragmentasidan deformasi tunika dan endotel (D: lingkaran hitam); plak (C: panah merah); kerusakansel otot polos (D, H: arrow head hitam); lesi (D: panah kuning).

• Tm: tunica media; Ta: tunica adventisia; Le: lamina elastica; Er: erythrocytes; Lu: lumen vessel. HE staining. Pengamatan dengan mikroskop perbesaran 40x (A, C, E, G) dan 400x (B, D, F, H)

Sekresi sitokin• Peningkatan ROS akibat oksidasi

LDL-C → jalur NF-κB terkaitrespon inflamasi (fosforilasi IKK → kompleks IκBα melepaskanNF-κB→ nukleus→ sintesisTNF-a dan IL-6).

• Persentase peningkatan titer TNF-a paling tinggi, didugakarena tingginya produksi ROS

• Pemberian Ekstrak tomat (K4) berhasil menurunkan lajuinflamasi mendekati normal.

Imunitas

• Karotenoid dari tomat digunakan oleh tubuhsebagai koenzim, antioksidan dan meningkatkansistem imun (Duriancik et al., 2010).

• Ekstrak tomat meningkatkan aktivitas fagositosismakrofag, respon imun seluler dan humoral dalammenghadapi infeksi Plasmodium (Iswari et al. 2016b).

• Aktivasi Retinoid A Receptor (RAR) dan Retinoid X receptor (RXR) di dalam inti sel. memicu transkripsi interleukin-12 (IL-12) dan tumor necrois factor (TNF α) (Zapata-Gonzalez et al., 2007);

• Meningkatkan produksi interferon yang merangsang aktivasi sel – sel imun (Iswari et al. 2016a)

Sel epitel

• Selain karotenoid, ekstrak tomat memiliki antioksidan dalambentuk vitamin seperti α-tokoferol atau vitamin E danvitamin C.

• Vitamin C dan E sebagai acceptor elektron bebas darireactive oxygen species (ROS) dan nitrogen oxide species (NOS), mencegah kerusakan sel imun dan membran seltubuh (Giraldo et al., 2014).

• Vitamin C dapat meregenerasi vitamin E dan gluthationtereduksi (mengikat oksidan) (Dawn et al., 2000).

Konsumsi tomat yang baik

• Konsumsi tomat dalam bentuk pasta maupun sebanyak 200 gr/ hari yang dikonsumsi setelah makan.

• Pengolahan yang baik adalah dengan cara dikukus 15 menitdan dihancurkan untuk mendapatkan kandungan bioaktiflebih banyak dan mudah diserap (Iswari 2016).

GOOD HEALTH DEPENS ON

SUPPLYING YOUR BODY

WITH THESE NECESSARY NUTRIENTS