model sindrom metabolik dengan diet tinggi lemak … · gambar 2.9. anatomi hepar tikus..... 44...
TRANSCRIPT
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
i
PENGARUH EKSTRAK ETANOLIK AKAR KELOR (Moringa oleifera,
Lam.) TERHADAP EKSPRESI BCL-2 JARINGAN HEPAR TIKUS PUTIH
(Rattus norvegicus) :
MODEL SINDROM METABOLIK DENGAN DIET TINGGI LEMAK DAN
INDUKSI STREPTOZOTOCIN-NICOTINAMIDE
SKRIPSI
Untuk Memenuhi Persyaratan
Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran
HANIF OMAR FARIED
G0016101
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
Surakarta
2019
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ii
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
iii
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
iv
ABSTRAK
Hanif Omar Faried. G0016101. 2019. Pengaruh Ekstrak Etanolik Akar Kelor
(Moringa oleifera, Lam.) Terhadap Ekspresi BCL-2 Jaringan Hepar Tikus Putih
(Rattus norvegicus) Model Sindrom Metabolik dengan Diet Tinggi Lemak dan
Induksi Streptozotocin-Nicotinamide. Fakultas Kedokteran. Universitas Sebelas
Maret, Surakarta.
Pendahuluan : Sindrom metabolik dan perlemakan hepar dapat menyebabkan
akumulasi reactive oxygen species (ROS) yang menyebabkan stres oksidatif
kemudian dapat menyebabkan kerusakan sel dan apoptosis, apoptosis dapat
diukur dengan ekspresi BCL-2. Ekstrak etanolik akar kelor mengandung banyak
antioksidan yang dapat mengurangi efek negatif dari reactive oxygen species.
Tujuan penelitian adalah mengetahui pengaruh ekstrak etanolik akar kelor
terhadap ekspresi BCL-2 pada jaringan hepar tikus putih model sindrom
metabolik dengan diet tinggi lemak dan induksi streptozotocin-nicotinamide.
Metode : Penelitian experimental randomized postest only control group design
ini menggunakan 30 tikus wistar jantan yang dibagi menjadi 5 kelompok. K1
(kontrol negatif) diberi makan dengan pelet BR-2, sedangkan K2 (kontrol positif),
K3, K4, K5 diberi makan dengan diet tinggi lemak selama 56 hari dan diinjeksi
dengan streptozotocin-nicotinamide pada hari ke-25. Ekstrak etanolik akar kelor
diberikan pada hari ke 29 sampai 56 dengan dosis 150mg/kgBB/hari untuk K3,
dosis 250mg/kgBB/hari untuk K4, dosis 350mg/kgBB/hari untuk K5. Pada hari ke
56, tikus wistar diterminasi dan jaringan hepar mereka diambil. Jaringan hepar ini
dibuat menjadi slide mikroskopis dengan pewarnaan antibodi BCL-2. Ekspresi
BCL-2 diukur menggunakan skor IDS yang kemudian dianalisis menggunakan uji
Shapiro-Wilk, uji one-way ANOVA, uji levene, dan terakhir uji Tukey HSD sebagai
analisis post hoc.
Hasil : Hasil uji statistika p=0,001, berarti terdapat perbedaan signifikan antar
kelompok. Hasil uji post hoc terdapat perbedaan signifikan antara K1 dan K2
(0,003), K1 dan K3 (0,016), K1 dan K4 (0,048), K2 dan K5 (0,013). Tidak
terdapat perbedaan signifikan antara K1 dan K5 (0,967), K2 dan K3 (0,947), K2
dan K4 (0,742), K3 dan K4 (0,988), K3 dan K5 (0,067), K4 dan K5 (0,173) .
Simpulan : Ekstrak etanolik akar kelor (Moringa oleifera, Lam.) dengan dosis
150 mg/kgBB, 250 mg/kgBB dan 350 mg/kgBB meningkatkan ekspresi BCL-2
pada jaringan hepar tikus putih (Rattus novergicus) model sindrom metabolik
dengan diet tinggi lemak dan induksi streptozotocin-nicotinamide. Dosis 350
mg/kgBB meningkatkan ekspresi BCL-2 secara signifikan bila dibandingkan
dengan kelompok kontrol positif.
Kata kunci : Ekspresi BCL-2, ekstrak etanolik akar kelor, perlemakan hepar,
apoptosis, sindrom metabolik
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
v
ABSTRACT
Hanif Omar Faried. G0016101. 2019. The Effect of Moringa Root’s Ethanolic
Extract (Moringa oleifera, Lam.) toward BCL-2 Expression in White Rat’s Liver
Tissue (Rattus norvegicus) with Metabolic Syndrome Model of High Fat Diet and
Streptozotocin-Nicotinamide Induction. Mini Thesis. Medical Faculty, Sebelas
Maret University, Surakarta.
Background: Metabolic syndrome and fatty liver can lead to the accumulation of
reactive oxygen species (ROS) that cause oxidative stress which can lead to
cellular damages and apoptosis, the apoptosis can be measured with BCL-2
expression. Moringa root’s ethanolic extract contains many antioxidants that can
reduce the negative effects of reactive oxygen species. This study aims to
determine the effect of Moringa root’s ethanolic extract on BCL-2 expression in
white rat’s liver tissue with metabolic syndrome model of high fat diet and
streptozotocin-nicotinamide induction.
Methods: This experimental randomized control group posttest design used 30
male wistar rats which were distributed into 5 groups. K1 (negative control) were
fed with BR-2 pellets, meanwhile K2 (positive control), K3, K4, K5 were fed with
high-fat diet for 56 days and were injected with streptozotocin-nicotinamide at the
25th day. Moringa root’s ethanolic extract were administered at the 29th day until
56th day with the dose of 150mg/kg body weights/day for K3, 250mg/kg body
weights/day for K4, 350mg/kg body weights/day for K5. At the 56th day, the
wistar rats were terminated and their liver tissues were taken. The liver tissues
were made into microscopic slide with antibody BCL-2 staining. The BCL-2
expressions were measured using IDS score then analyzed using Shapiro-Wilk
test, one-way ANOVA test, levene test, and lastly Tukey HSD test as post hoc
analysis.
Results: The statistical test result is p=0,001, that means there is significant
difference between the groups. The result of post hoc test indicates there are
significant differences between K1 and K2 (0,003), K1 and K3 (0,016), K1 and
K4 (0,048), K2 and K5 (0,013). Non-significant differences are found between K1
and K5(0,967), K2 and K3 (0,947), K2 and K4 (0,742), K3 and K4 (0,988), K3
and K5 (0,067), K4 and K5 (0,173).
Conclusions: Moringa root’s ethanolic extract (Moringa oleifera, Lam.) with the
dose of 150mg/kg body weights/day, 250mg/kg body weights/day, 350mg/kg
body weights/day increased the expression of BCL-2 on the wistar rat’s liver
tissue (Rattus norvegicus) with metabolic syndrome of high fat diet and
streptozotocin-nicotinamide induction. 350mg/kg body weigh/day dose
significantly increased the BCL-2 expression when compared with the positive
control group.
Keywords: BCL-2 expression, moringa root’s ethanolic extract, fatty liver,
metabolic syndrome, apoptosis
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vi
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan
hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul “Pengaruh Ekstrak
Etanolik Akar Kelor (Moringa oleifera, Lam.) Terhadap Ekspresi BCL-2 Jaringan
Hepar Tikus Putih (Rattus norvegicus) Model Sindrom Metabolik dengan Diet
Tinggi Lemak dan Induksi Streptozotocin-Nicotinamide”.
Penulis menyadari bahwa penelitian ini tidak lepas dari kerja sama dan bantuan
dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan penuh rasa hormat penulis
mengucapkan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Dr. Reviono, dr., Sp.P(K). selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr. Eti Poncorini Pamungkasari, dr.,M.Pd. selaku Kepala Program Studi
Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Kusmadewi Eka Damayanti, dr., M.Gizi. selaku Ketua Tim Skripsi
Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4. Dra. Dyah Ratna Budiani, M.Si. selaku pembimbing I dan Endang
Listyaningsih S, dr.,M.Kes. selaku pembimbing II yang telah memberikan
bimbingan, saran dan motivasi mulai dari penyusunan proposal hingga
penulisan skripsi.
5. Novan Adi Setyawan, dr., Sp. PA. selaku penguji yang telah memberikan
kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini.
6. Ibu Lilik, Ibu Asih dan Pak Agung selaku petugas laboratorium Patologi
Anatomi dan Bapak Yuli serta para petugas laboratorium PSPG UGM
yang telah membantu jalannya penelitian.
7. Keluarga di Jogja (Bapak, Ibu, Mas Bram, Simeong, Bagong, Choco) yang
membantu dalam dukungan moral, spiritual, finansial dan emosional
dalam menjalani skripsi.
8. Rekan-rekan sekelompok penelitian ini yang telah banyak membantu
penulis selama penelitian berlangsung, terutama Aryo, Azkia dan Ynes.
9. Irfan, Chandra dan Faizal yang paling sering diganggu penulis mengenai
prosedural skripsi dan tetap memberi bantuan tanpa banyak keluh kesah.
10. Gading, Fawzi, Daniel, Adimas, Fritz, Timothy, Nadya dan Facur selaku
teman bermain game yang mendukung penulis menjalani skripsi.
11. Pihak-pihak lain yang namanya tidak bisa disebutkan-satu persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, maka dari itu
penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari berbagai pihak.
Demikian, semoga skripsi ini bermanfaat bagi seluruh pembaca.
Surakarta, 22 Desember 2019
Hanif Omar Faried
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL............................................................................................. . i
HALAMAN PENGESAHAN.............................................................................. . ii
HALAMAN PERNYATAAN.............................................................................. iii
ABSTRAK............................................................................................................ iv
PRAKATA............................................................................................................ vi
DAFTAR ISI.........................................................................................................vii
DAFTAR TABEL................................................................................................ ix
DAFTAR GAMBAR..............................................................................................x
DAFTAR LAMPIRAN.........................................................................................xi
DAFTAR SINGKATAN......................................................................................xii
BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................1
A. Latar Belakang Masalah....................................................................................1
B. Perumusan Masalah.................................................................................... ..... 3
C. Tujuan Penelitian......................................................................................... ... 3
D. Manfaat Penelitian....................................................................................... ... 4
BAB II LANDASAN TEORI................................................................................ 5
A. Tinjauan Pustaka.......................................................................................... ... 5
1. Tanaman Kelor (Moringa oleifera, Lam.).............................................. .... 5
2. Hepar.................................................................................................... .... 10
3. Kolesterol............................................................................................. .... 26
4. Sindrom Metabolik............................................................................... .... 29
5. Insulin................................................................................................... .... 31
6. Diabetes Melitus (DM)........................................................................ ..... 34
7. Stres Oksidatif...................................................................................... .... 38
8. Tikus Putih (Rattus norvegicus)........................................................... .... 43
9. Streptozotocin-nicotinamide.................................................................... . 46
10. Proses Apoptosis...................................................................................... . 50
11. Tumor................................................................................................... ..... 63
B. Kerangka Pemikiran................................................................................... ... 65
C. Hipotesis..................................................................................................... .. 66
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
viii
BAB III METODE PENELITIAN..................................................................... 67
A. Jenis Penelitian........................................................................................... ....67
B. Lokasi Penelitian........................................................................................ ... 67
C. Subjek Penelitian........................................................................................ .. 67
D. Teknik Sampling........................................................................................ ... 68
E. Variabel Penelitian..................................................................................... ... 69
F. Definisi Operasional Variabel.................................................................... ... 69
G. Instrumen Penelitian................................................................................... .. 73
H. Cara Kerja dan Teknik Pengumpulan Data................................................ ... 75
I. Rancangan Penelitian................................................................................. ... 83
J. Analisis Data.............................................................................................. ... 84
BAB IV HASIL PENELITIAN....................................................................... ... 85
A. Data Hasil Penelitian.................................................................................. ... 85
1. Sindrom Metabolik pada Tikus............................................................ .... 86
2. Ekspresi BCL-2 pada Jaringan Hepar Tikus........................................ .... 94
B. Analisis Data.............................................................................................. ... 97
1. Pengaruh Ekstrak Etanolik Akar Kelor pada Jaringan Hepar Tikus.... .... 97
2. Pengaruh Perbedaan Dosis Ekstrak Etanolik Akar Kelor terhadap Ekspresi
BCL-2 Jaringan Hepar Tikus Putih antar Kelompok
Perlakuan............................................................................................ .... 100
BAB V PEMBAHASAN................................................................................... 102
A. Ekspresi BCL-2pada Jaringan Hepar Tikus................................................. 102
B. Keterkaitan dengan Penelitian Lain......................................................... ... 108
C. Keterbatasan Penelitian.................................................................................109
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN.................................................................110
A. Simpulan.................................................................................................. .... 110
B. Saran......................................................................................................... .. 110
DAFTAR PUSTAKA.........................................................................................111
LAMPIRAN........................................................................................................120
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Klasifikasi LDL, Total Kolesterol, HDL Kolesterol dan Kadar
Trigliserida berdasarkan Klasifikasi NCEP-ATP III............................................. 28
Tabel 3.1. Interpretasi dari hasil penilaian pengecatan imun histokimia pada
hepar tikus....................................................................................................... ...... 82
Tabel 4.1. Rerata berat badan sebelum dan setelah penelitian tahap I.............. ... 86
Tabel 4.2. Kadar gula darah sewaktu hasil induksi Sindrom Metabolik.......... .... 87
Tabel 4.3. Kadar HDL hasil induksi Sindrom Metabolik..................................... 89
Tabel 4.4. Kadar LDL hasil induksi Sindrom Metabolik...................................... 90
Tabel 4.5. Kadar trigliserida hasil induksi Sindrom Metabolik............................ 91
Tabel 4.6. Rata-rata Ekspresi BCL-2 pada Jaringan Hepar...................................94
Tabel 4.7. Hasil Uji Saphiro-Wilk Data Ekspresi BCL-2 pada Jaringan Hepar
Masing-masing Kelompok..................................................................................... 98
Tabel 4.8. Hasil Analisis Post Hoc dengan Uji Tukey HSD ekspresi BCL-2 pada
Jaringan Hepar Tikus setelah Pemberian Ekstrak Etanolik Akar Kelor.............. . 99
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Kelor (Moringa oleifera, Lam.)......................................................... 5
Gambar 2.2. Morfologi Kelor (Moringa oleifera, Lam.)........................................6
Gambar 2.3. Anatomi Organ Hepar......................................................................10
Gambar 2.4. Histologi Organ Hepar, H&E perbesaran lemah............................. 11
Gambar 2.5. Penyakit perlemakan hepar dengan pengecatan Masson
trichrome................................................................................................................ 18
Gambar 2.6. Biosintesis Kolesterol...................................................................... 26
Gambar 2.7. Kerja metabolik insulin pada otot seran lintang ,jaringan lemak dan
hepar....................................................................................................................... 32
Gambar 2.8. Skema Mekanisme Radikal Bebas Merusak Sel............................ 40
Gambar 2.9. Anatomi Hepar Tikus...................................................................... 44
Gambar 2.10. Bagian hepar.................................................................................. 46
Gambar 2.11. Mekanisme Apoptosis Melalui Jalur Intrinsik dan Ekstrinsik.......52
Gambar 2.12. Sel T CD8 + dan sel NK mengenali sel target melalui reseptor
yang berbeda.......................................................................................................... 55
Gambar 3.1. Contoh hasil pewarnaan imunohistokimia BCL-2 pada hepar
tikus........................................................................................................................ 81
Gambar 4.1. Berat badan tikus sebelum dan sesudah penelitian tahap I.............. 86
Gambar 4.2. Persentase peningkatan berat badan tikus sebelum dan setelah tahap
I.............................................................................................................................. 87
Gambar 4.3. Kadar gula darah sewaktu hasil induksi sindrom metabolik........... 88
Gambar 4.4. Kadar HDL hasil induksi sindrom metabolik.................................. 89
Gambar 4.5. Kadar LDL hasil induksi sindrom metabolik.................................. 90
Gambar 4.6. Kadar trigliserida hasil induksi sindrom metabolik......................... 91
Gambar 4.7. Rata-rata Ekspresi BCL-2 pada Jaringan Hepar Tikus.................... 95
Gambar 4.8. Gambaran Mikroskopis Slide Jaringan Hepar Tikus....................... 96
Gambar 4.9. Diagram Boxplot Data Ekspresi BCL-2 pada Jaringan Hepar
Masing-masing Kelompok................................................................................... 100
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Lembar Kelaikan Etik (Ethical Clearance)
Lampiran 2. Surat Ijin Penelitian
Lampiran 3. Gambaran Mikroskopis Jaringan Hepar Tikus (IHC BCL-2 400x,
HE 400x, HE 100x).
Lampiran 4. Hasil Analisis Data Melalui SPSS
Lampiran 5. Dokumentasi Kegiatan
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xii
DAFTAR SINGKATAN
Acetyl-KoA : acetyl-koenzim A
AGEs : advanced glycation end products
ALB/FFA : asam lemak bebas/free fatty acid
ANOVA : analysis of variance
Apaf-1 : apoptotic protease activating factor 1
ATP : adenosine triphosphate
BAD : BCL-2 associated agonist of cell death
BAK : BCL-2 homologous antagonist killer
BAX : BCL-2-associated X
BB : berat badan
BCL-2 : B-cell lymphoma 2
BCL-XL : B-cell lymphoma-extra large
BID : BH3 interacting-domain death agonist
BIK : BCL-2-interacting killer
BMF : BCL-2-modifying factor
BOK : BCL-2 related ovarian killer
CMC-Na : natrium carboxymethyl cellulose
CTL : cytotoxic T lymphocytes
DAMP : damage-associated molecular pattern
DM : diabetes melitus
DNA : deoxyribonucleic acid
DNL : de novo lipogenesis
EDTA : ethylenediaminetetraacetic acid
FADD : fas-associated protein with death domain
FasL : Fas ligand/ligan Fas
FK UNS : Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret
G3P : glyceraldehyde 3-phosphate
GDP : glukosa darah puasa
GDS : glukosa darah sewaktu
GLUT : glucose transporter
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xiii
Grz : granzyme
HDL : high density lipoprotein
HSD : honestly significant difference
HMG-KoA : β-Hydroxy β-methylglutaryl-KoA
IDS : intensity distribution score
IHC : immunohistochemistry/imunohistokimia
IFN : interferon
IGF : insulin-like growth factor
IL : interleukin
IPP : isopentenyl pirofosfat
JNK : jun N-terminal kinase
LDL : low density lipoprotein
LPS : lipopolysaccharide
MCL-1 : myeloid cell leukemia 1
mRNA : messenger ribonucleic acid
NAD : nicotinamide adenine dinucleotide
NADPH : nicotinamide adenine dinucleotide phosphate
NCEP-ATP III: national cholesterol education program adult treatment panel III
NA : nicotinamide
NK cell : natural killer cell
NKT cell : natural killer T cell
NO : nitrat oksida
PARP : poli-ADP-ribosa polimerase
PBS : phosphate-buffered saline
PKCε : protein kinase Cε
PMN : polimorfonuklear
PPARγ : peroxixome proliferator-activated reseptor-γ
PPHBA : penyakit perlemakan hepar bukan karena alkohol
PSPG UGM : Pusat Studi Pangan dan Gizi Universitas Gadjah Mada
PUMA : p53 upregulated modulator of apoptosis
RAGE : receptor for advanced glycation endproducts
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xiv
RE : retikulum endoplasma
RNA : ribonucleic acid
RNS : reactive nitrogen species
ROS : reactive oxygen species
SGPT : serum glutamic pyruvic transaminase
SGOT : serum glutamic-oxaloacetic transaminase
SOD : superoksida dismutase
SPSS : statistical product and service solution
STZ : streptozotocin
TG : trigliserida
TLR : toll like reseptor
TNF : tumor necrosis factor
TTGO : tes toleransi glukosa oral
VLDL : very low density lipoprotein