Efek Terapi Yogurt Susu Kambing terhadap Ekspresi Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α) dan Gambaran Histopatologi Aorta pada Tikus (Rattus norvegicus) Model Hiperkolesterolemia Therapeutic Effect of Goat Milk Yogurt on Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α) Expression and Histopathology Changes of Aorta in Hypercholesterolemic Rat (Rattus norvegicus) Adhika R. Pangestika1*, Chanif Mahdi2, Masdiana C. Padaga1 Program Studi Kedokteran Hewan, Program Kedokteran Hewan, Universitas Brawijaya 2 Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya
[email protected],
[email protected] 1
ABSTRAK Hiperkolesterolemia merupakan salah satu faktor resiko penyakit kardiovaskuler yang menyebabkan terbentuknya LDL teroksidasi dan memicu reaksi inflamasi, ditandai dengan pelepasan sitokin TNF-α pada aorta. Yogurt susu kambing dengan kandungan bakteri asam laktat (BAL), bioaktif peptida dan antioksidan menjadi alternatif terapi hiperkolesterolemia untuk menurunkan kadar kolesterol dalam darah. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh terapi yogurt susu kambing terhadap hiperkolesterolemia ditinjau dari ekspresi TNF-α dan gambaran histopatologi aorta. Penelitian ini menggunakan 20 ekor tikus Rattus norvegicus jantan, strain Wistar yang dibagi dalam 5 kelompok yaitu kelompok kontrol (A), kelompok hiperkolesterolemia (B), kelompok hiperkolesterolemia dan terapi dosis 300 mg/kg BB (C), kelompok hiperkolesterolemia dan terapi dosis 600 mg/kg BB (D), serta kelompok hiperkolesterolemia dan terapi dosis 900 mg/kg BB (E). Tikus model hiperkolesterolemia mendapat diet hiperkolesterol selama 14 hari dan terapi yogurt susu kambing selama 28 hari. Hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan sangat nyata tiap kelompok perlakuan (p<0,01) yaitu terdapat penurunan rata-rata ekspresi TNF-α sebesar 61.14% (C); 37.54% (D); dan 17.89% (E). Selain itu gambaran histopatologi aorta menunjukkan perbaikan yaitu tidak terdapat deskuamasi endotel, berkurangnya akumulasi lipid dan infiltrasi sel radang pada aorta. Kesimpulan dari penelitian ini yaitu terapi yogurt susu kambing dapat menurunkan ekspresi TNF-α dan memperbaiki gambaran histopatologi aorta tikus model hiperkolesterolemia, dengan dosis yang paling efektif yaitu dosis 900 mg/kg BB. Kata kunci: hiperkolesterolemia, yogurt susu kambing, TNF-α, histopatologi aorta ABSTRACT Hypercholesterolemia is one of risk factor related to cardiovascular disease which causes oxidized LDL and trigger an inflammatory reaction, such as increased level of Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α) in aorta. Goat milk yogurt contains lactic acid bacteria (LAB), antioxidant, and peptide bioactive used as an alternative hypercholesterolemia therapy to decrease cholesterol levels in blood. This research aimed to evaluate the therapeutic effect of goat milk yogurt based on TNF-α expression and aorta histopathology appearance of the hypercholesterolemic rats model. This research used male rats (Rattus norvegicus), Wistar strain which divided into 5 groups i.e. control group (A), hypercholesterolemia group (B), group of hypercholesterolemia treated with goat milk yogurt doses of 300 mg/kg BW(C), 600 mg/kg BW (D), and 900 mg/kg BW (E). Hypercholesterol diet was given simultaneously for 14 days and goat milk yogurt therapy for 28 days. The results of TNF-α expression showed there was highly significant different between groups (p<0.01) i.e. decreased expression of TNF-α: 61.14% (C); 37.54% (D); and 17.89% (E). The therapy of goat milk yogurt could repair endothelial desquamation, reduced both accumulation of lipid and inflammatory cell in the aorta. The conclusion were therapy of goat milk yogurt could decreased expression of TNF-α and improved the histopathological appearence of hypercholesterolemic aorta, with the most effective dose for therapy was 900 mg/kg BW. Keywords : hypercholesterolemia, goat milk yogurt, TNF-α, histopathology of aorta 1
proses fermentasi dengan pertumbuhan bakteri asam laktat (BAL) (Shurtleff dan Aoyagi, 2007). Bahan baku yang dapat digunakan dalam pembuatan yogurt diantaranya susu kambing. Susu kambing memiliki kelebihan dibandingkan susu sapi seperti tersusun dari medium chain triglycerides (MCT) sehingga mempercepat proses metabolisme (Kompan dan Komprej, 2012). Protein susu kambing sebagian besar hampir sama dengan susu sapi, tetapi kandungan -s1-kaseinnya yang merupakan pemicu alergi, lebih rendah daripada susu sapi (Ebringer et al., 2008). Yogurt susu kambing diduga dapat menurunkan kadar kolesterol yang tinggi dalam darah.
PENDAHULUAN Penyakit kardiovaskuler merupakan salah satu penyebab kematian tertinggi di dunia dengan angka kematian mencapai 17,3 juta orang pada tahun 2008 dan diperkirakan akan meningkat mencapai 23,6 juta orang pada tahun 2030 (WHO, 2013). Hiperkolesterolemia menjadi faktor resiko paling tinggi penyakit kardiovaskuler yang ditandai dengan kadar kolesterol darah total di atas normal (Bansal dan Sapna, 2009). Kadar kolesterol normal pada manusia 120-140 mg/dl dan pada pet animal seperti anjing 92324 mg/dl (Delaney, 2008). Prevalensi hiperkolesterolemia sebesar 32,8% dari 192 ekor anjing jenis Miniatur Schnauzers di Amerika Serikat (Xenoulis et al., 2007). Baik pada manusia maupun hewan, hiperkolesterolemia banyak disebabkan oleh diet tinggi lemak dan kolesterol seperti daging, jeroan, maupun otak. Low Density Lipoprotein (LDL) merupakan lipoprotein yang berperan dalam transpor kolesterol dari hepar dan jaringan perifer melalui pembuluh darah. Konsumsi makanan tinggi kolesterol memiliki potensi meningkatkan kadar kolesterol darah, terutama LDL (Krummel, 2008). LDL bersifat reaktif dan mudah teroksidasi menjadi LDL teroksidasi (LDL-oks). LDL-oks dapat mengakibatkan disfungsi endotel, hilangnya elastisitas pembuluh darah dan terbentuknya plak pada dinding pembuluh darah (Esper et al., 2006). Pembuluh darah aorta dapat mengalami kerusakan akibat akumulasi LDL dalam sirkulasi, yang selanjutnya dapat mengaktivasi jalur imun NF-κB dan merangsang pelepasan sitokin proinflamasi Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α). Kerusakan aorta semakin bertambah akibat terekspresinya TNF-α yang diikuti dengan adanya deposisi lipid pada aorta (Chen et al., 2002). Pengobatan hiperkolesterolemia menggunakan obat-obatan dari golongan statin. Berbagai studi mendukung bukti ilmiah obat-obatan tersebut efektif untuk menurunkan kadar kolesterol darah, tetapi juga menyebabkan berbagai efek samping seperti timbulnya kecemasan dan dapat mempengaruhi fungsi hati (Fernandez et al., 2011). Konsumsi produk probiotik merupakan cara yang aman untuk menurunkan kadar kolesterol. Yogurt merupakan pangan probiotik yang dihasilkan dari susu melalui
MATERI DAN METODE Alat dan Bahan Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bak pemeliharaan hewan coba, botol minum tikus, wadah pakan tikus, sonde lambung, termometer, seperangkat alat bedah, cawan petri, pipet ukur, erlemenyer, gelas ukur, labu ukur, gelas beaker, gelas objek, cover glass, reagent bottle, microtube, pembakar bunsen, korek api, pH meter (Eutech Cyberscan pH 310), pH indikator, neraca analitik (Precisa 3000 D), neraca O’hauss, panci, kompor, karet bulb, spuit, spatula, alumunium foil, auto mikropipet, mesin freeze dry (Christ Beta 1-8k), mikrotom potong beku, alat sentrifuge (Sorvall Biofuge Primo R Centrifuge, Sorvall Legend Micro 17), inkubator (Memmert), vortex (Guo-Huq), mikroskop cahaya (Olympus BX51), autoclave dan refrigerator. Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah tikus jantan (Rattus norvegicus) jantan strain Wistar diperoleh dari UPHP Universitas Gajah Mada Yogyakarta dengan umur 10-12 minggu dan berat badan 150-200 yang telah mendapatkan persetujuan laik etik oleh Komisi Etik Penelitian Universitas Brawijaya No: 217-KEP-UB, pakan, susu kambing diperoleh dari Balai Besar Pelatihan Peternakan (BBPP) Batu, starter yoghurtmet (Lyo-San Inc: 500 Aeroparc, C. P. 598, Lachute, Qc, Canada, J8H 4G4) mengandung Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophillus, dan Streptococcus thermophillus) dengan konsentrasi 109 CFU/ml, asam kholat (Sigma, Catalog No: M5M5306), kuning telur puyuh, minyak babi, aquades, PBS, NaCl fisi2
ologis 0.9 %, PFA, alkohol bertingkat 70%, 80%, 90%, alkohol absolut, larutan xylol, H2O2, antibodi TNF-α, SA-HRP, parafin cair (histoplats), pewarna histologi hematoxilineosin (HE), balsam Canada dan Entellan.
Pengambilan Aorta Aorta yang diambil yaitu aorta abdominalis. Tikus dieuthanasi melalui dislokasi leher, selanjutnya dilakukan pembedahan pada bagian abdomen. Jaringan aorta diambil dan dicuci menggunakan NaCl fisiologis 0.9%. Jaringan aorta dimasukkan ke dalam paraformaldehyde (PFA) 4% untuk pembuatan preparat histopatologi dan pemeriksaan ekspresi TNF-α.
Metode Preparasi Hewan Coba Hewan coba dibagi dalam lima kelompok perlakuan masing-masing terdiri dari empat ekor tikus yaitu kelompok kontrol (A), kelompok hiperkolesterolemia (B), hiperkolesterolemia diterapi dosis 300 mg/kg BB (C), hiperkolesterolemia diterapi dosis 600 mg/kg BB (D), serta hiperkolesterolemia diterapi dosis 900 mg/kg BB (E).
Pembuatan Preparat Histopatologi Proses pembuatan preparat histopatologi meliputi: fiksasi, dehidrasi, penjernihan (clearing), infiltrasi dan embedding, pembuatan blok (blocking), pemotongan (sectioning), dan penempelan pada object glass (Jusuf, 2009).
Pembuatan Diet Hiperkolesterol Pakan diet hiperkolesterol menurut Gani dkk. (2013) terdiri dari campuran minyak babi 10%, kuning telur puyuh rebus 5% dan asam kholat 0,1%. Bahan-bahan tersebut ditambah aquades hingga 2 ml. Diet hiperkolesterol diberikan selama 14 hari melalui sonde lambung.
Pewarnaan Preparat dengan HematoxylinEosin Preparat jaringan aorta dimasukkan dalam xylol I, xylol II, dan alkohol bertingkat (100%, 90%, 80% dan 70%) serta aquades (masing-masing 5 menit). Preparat dicuci dengan PBS pH 7,4 (3x5 menit). Preparat diwarnai dengan Major hematoxylin (5 menit) dan dicuci aquades (3x5menit). Preparat dikering anginkan, mounting (Ramos, 2005).
Pembuatan Starter Susu kambing sebanyak 50 ml dipasteurisasi selama 5 menit dengan suhu 72oC. Susu kambing didinginkan hingga mencapai 45oC. Inokulasi dengan starter bubuk yoghurtmet dengan kandungan bakteri sebanyak 0,25 g untuk 50 ml susu dan dilakukan homogenisasi. Hasil inokulasi starter diinkubasikan ke pada suhu 45oC selama 4 jam, sampai terbentuk starter pada pH kisaran 4,4-4,5 dan disimpan dalam refrigerator.
Pengamatan Preparat Histopatologi Pengamatan preparat histopatologi aorta dibawah mikroskop cahaya Olympus BX51 perbesaran 400x-1000x dilakukan untuk melihat adanya perubahan jaringan aorta berupa adanya kerusakan endotel dan kerusakan pada tunika media berupa deposisi lipid secara kualitatif deskriptif.
Pembuatan Yogurt Susu Kambing Susu kambing sebanyak 500 ml dipasteurisasi pada 72oC selama 3 menit. Susu kambing didinginkan hingga mencapai 45oC. Inokulasi starter cair 3%, dihomogenkan dan diinkubasi pada suhu 45oC selama 4-8 jam hingga diperoleh pH 4,5-5 (Posecion et al., 2005). Yogurt susu kambing dibuat menjadi freeze dry dan disimpan pada suhu 4-5oC.
Pengamatan Ekspresi Tumor Necrosis Factor (TNF-α) Pengamatan ekspresi TNF-α dilakukan melalui metode pewarnaan imunohistokimia. Adapun spesifikasi antibodi primer dan antibodi sekunder yang digunakan yaitu antirat TNF-α dan goat anti rat labeled biotin. Hasil diamati menggunakan mikroskop cahaya Olympus BX51 dengan perbesaran 400x. Jaringan aorta yang mengekspresikan TNF-α tampak berwarna coklat yang menunjukkan adanya reaksi inflamasi. Ekspresi TNF-α divisualisasi dengan software Axio Vision untuk menghitung presentase area.
Pemberian Terapi Yogurt Susu Kambing Terapi yogurt susu kambing diberikan per oral dengan sonde lambung setiap ekor tikus kelompok C, D dan E dengan dicampur 1,5 ml aquades. Terapi diberikan selama 28 hari setelah induksi diet hiperkolesterol. 3
Analisis Data Data yang diperoleh dari hasil pengukuran ekspresi TNF-α pada aorta dianalisis dengan software SPSS 16 for Windows dengan melakukan uji analisis varian (ANOVA) dan dilanjutkan dengan uji Tukey α = 1%, sedangkan perubahan histopatologi aorta dianalisis secara kualitatif dengan melihat dan membandingkan gambaran histopatologi aorta dari masingmasing kelompok.
HASIL DAN PEMBAHASAN Gambaran Histopatologi Aorta pada Tikus (Rattus norvegicus) Model Hiperkolesterolemia yang Diterapi Yogurt Susu Kambing Gambaran histopatologi aorta tikus model hiperkolesterolemia yang diterapi yogurt susu kambing dapat diamati pada Gambar 1. Kelompok kontrol (Gambar 1 A) menunjukkan histologi aorta dalam keadaan normal. Terlihat sel endotel berbentuk pipih pada tunika intima yang tersusun teratur menempel pada membran basalis. Tunika media tersusun dari serabut elastin dan sel-sel otot polos.
Gambar 1. Gambaran Histopatologi Aorta pada Tikus Model Hiperkolesterolemia (400x). Insert 1000x. Keterangan: (A) kontrol; (B) hiperkolesterolemia; (C) terapi yogurt susu kambing dosis 300 mg/kg BB; (D) hiperkolesterolemia yang diterapi yogurt susu kambing dosis 600 mg/kg BB; (E) hiperkolesterolemia yang diterapi yogurt susu kambing dosis 900 mg/kg BB. Ti: Tunika Intima; Tm: Tunika Media; Ta: Tunika Adventisia; ( ) : sel endotel squamous simplex, ( ) : deskuamasi endotel, ( ): infiltrasi sel radang, ( ) : deposisi lipid.
4
Hal ini sesuai dengan pendapat Junquiera dan Carneiro (2017) yang menyatakan kondisi aorta normal terlihat dari tunika intima yang tersusun atas sel endotel yang berbentuk pipih (simple squamous epithelial cells) poligonal pendek dan lapisan subendotel yang terdiri dari serabut-serabut elastis, serta kolagen yang tersusun longitudinal. Tunika media terdiri atas sel-sel otot polos dan serabut elastin. Hasil histopatologi dari kelompok hiperkolesterolemia (Gambar 1 B), menunjukkan adanya kerusakan jaringan dikarenakan terjadinya inflamasi. Kerusakan tersebut ditandai oleh deskuamasi endotel (terlepasnya sel endotel dari membran basalis), pada tunika media terdapat deposisi lipid dan infiltrasi sel radang serta struktur serabut elastin yang tidak teratur. Deskuamasi endotel terjadi karena akumulasi LDL dalam sirkulasi sehingga LDL menumpuk dan menempel pada endotel. Kondisi ini semakin lama dapat menyebabkan peningkatan permeabilitas endotel, dimana LDL selanjutnya akan masuk ke bagian dalam tunika intima melalui celah inter seluler. LDL yang tinggi akan bersifat reaktif dan teroksidasi oleh radikal bebas membentuk LDL teroksidasi (LDL-oks). Oksidasi LDL menyebabkan molekul adhesi seperti VCAM-1 akan menarik monosit dalam sirkulasi menuju bagian yang mengalami inflamasi. Monosit kemudian berdiferensiasi menjadi makrofag. yang akan memfagosit LDL-oks. Banyaknya makrofag menggambarkan infiltrasi sel-sel radang pada tunika media. Gambaran histopatologi aorta hiperkolesterolemia mengalami perbaikan setelah diberikan terapi yogurt susu kambing. Kelompok hiperkolesterolemia dengan terapi dosis 300 mg/kg (Gambar 1 C) menunjukkan adanya deskuamasi endotel dan struktur serabut elastin yang tidak teratur, tetapi deposisi lipid dan infiltrasi sel radang berkurang pada tunika media. Kelompok hiperkolesterolemia dengan terapi dosis 600 mg/kg BB (Gambar 1 D) menunjukkan perbaikan lapisan sel endotel yang tersusun rapi dan struktur serabut elastin sebagian mulai tersusun teratur. Kelompok hiperkolesterolemia dengan terapi dosis 900 mg/kg BB (Gambar 1 E) sebagai dosis tertinggi dalam terapi menunjukkan gambaran histopatologi aorta lebih baik dibandingkan dengan dosis 300 mg/kg BB dan 600 mg/kg BB, berupa lapisan endotel yang utuh dan
struktur serabut elastin yang tersusun teratur. Deskuamasi endotel tidak terbentuk akibat berkurangnya akumulasi LDL dalam sirkulasi. Struktur endotel yang kembali seperti semula dan melekat pada membran basalis, akan mengembalikan fungsi endotel menjadi lebih permeabel sehingga mencegah semakin banyaknya lipid dan sel radang yang masuk ke dalam jaringan aorta. Adapun sel-sel yang rusak mengalami perbaikan melalui proses regenerasi sel. Kondisi ini menunjukkan bahwa terapi yogurt susu kambing dosis 900 dengan kandungan bakteri asam laktat (BAL), antioksidan dan peptida bioaktif mampu mengurangi LDL teroksidasi dan infiltrasi sel radang, serta memperbaiki sel-sel yang rusak pada aorta. Adapun mekanisme penurunan kolesterol dalam darah melalui aktivitas BAL terjadi melalui asimilasi kolesterol dan dekonjugasi asam empedu. Strain BAL seperti L. bulgaricus, L. acidophillus dan S. aureus mampu mensekresikan enzim Bile Salt Hydrolase (BSH) yang berpengaruh dalam pembuangan kolesterol dalam darah untuk diekskresikan, sehingga akumulasi LDL dalam sirkulasi berkurang. Hal ini didukung oleh penelitian Marie et al. (2000) dan Baroutkoub et al. (2010) bahwa enzim BSH mampu mengkatalisa hidrolisis garam empedu terkonjugasi menjadi residu asam amino (glycine dan taurine) dan garam empedu bebas (asam empedu). Mekanisme dekonjugasi garam empedu selanjutnya diikuti oleh proses dehidroksilasi-7α yang dapat mengubah garam empedu terdekonjugasi menjadi garam empedu sekunder. Hanya sebagian kecil garam empedu sekunder yang dapat diabsorpsi oleh mukosa usus kembali ke hepar dan sebagian besar terbuang bersama feses. Adapun antioksidan dalam yogurt susu kambing diantaranya berupa vitamin-vitamin seperti vitamin C dan vitamin E. Antioksidan berperan dalam mengendalikan radikal bebas dan menghambat reaksi oksidasi LDL. Ekspresi Tumor Necrosis Facor (TNF-α) pada Aorta Tikus (Rattus norvegicus) Model Hiperkolesterolemia Hasil Diet Hiperkolesterol Ekspresi TNF-α pada tikus (Rattus norvegicus) model hiperkolesterolemia hasil diet hiperkolesterol ditunjukkan dengan area berwarna coklat. Ekspresi TNF-α terlihat pada 5
semua kelompok (Gambar 2). Kelompok A (kontrol) memiliki ekspresi TNF-α yang paling sedikit (Gambar 2 A), apabila dibandingkan dengan empat kelompok lainnya. Area berwarna coklat paling banyak ditemukan pada kelompok B (Gambar 2 B) dibandingkan dengan kelompok lainnya. Ekspresi TNF-α kelompok terapi menurun ditunjukkan dengan tanda panah yang berkurang. Kelompok terapi
dosis 300 mg/kg BB (Gambar 2 C), 600 mg/kg BB (Gambar 2D) dan 900 mg/kg BB (Gambar 2 E) masing-masing menunjukkan area berwarna coklat yang lebih sedikit dibandingkan dengan kelompok hiperkolesterolemia. Hal ini didukung dengan hasil dari visualisasi menggunakan software Axio Vission dan diperoleh dalam satuan presentase area (Tabel 1).
Gambar 2. Ekspresi Tumor Necrosis Factor (TNF-α) pada Aorta Tikus Model Hiperkolesterolemia (400x). Ti: Tunika intima, Tm: Tunika media, Ta: Tunika adventisia. Tanda anak panah hitam ( ): ekspresi TNF-α.
6
Tabel 1 Ekspresi Tumor Necrosis Factor-α (TNF-α) pada Aorta Tikus Model Hiperkolesterolemia Kelompok Perlakuan Kontrol (A) Hiperkolesterolemia (B) Hiperkolesterolemia dan Terapi 300 (C) Hiperkolesterolemia dan Terapi 600 (D) Hiperkolesterolemia dan Terapi 900 (E) Keterangan:
Rata-rata Ekspresi TNF-α ± SD
Ekspresi TNF-α terhadap Hiperkolesterolemia (%)
1.14 ± 0.65a 11.40 ± 0.99d 6.97 ± 0.28c 4.28 ± 0.41b 2.04 ± 0.63a
0 100 61.14 37.54 17.89
Perbedaan notasi (a,b,c,d) menunjukkan adanya perbedaan yang sangat nyata antar perlakuan terhadap ekspresi TNF-α (p<0,01).
Ekspresi TNF-α kelompok B memiliki presentase sebesar 100%. Ekspresi TNF-α kelompok C berbeda sangat nyata dengan kelompok B dengan presentase sebesar 61,14%. Ekspresi TNF-α kelompok D berbeda sangat nyata dengan kelompok B dengan presentase sebesar 37,54%. Ekspresi TNF-α kelompok E berbeda sangat nyata dengan kelompok B dengan presentase sebesar 17,89%, namun tidak berbeda sangat nyata dengan kelompok A. Hal ini menunjukkan bahwa dosis 900 mg/kg BB mampu menurunkan ekspresi TNF-α mendekati kondisi normal. Yogurt susu kambing dosis 900 mg/kg BB dengan kandungan BAL, peptida bioaktif, dan antioksidan yang memiliki aktivitas biologik lebih tinggi dibandingkan dengan dosis 300 dan 600, sehingga mampu menurunkan kadar kolesterol dan berpengaruh pada ekspresi TNF-α. Terapi dosis 900 menunjukkan hasil terbaik diantara kelompok perlakuan. Peptida bioaktif pada yogurt diduga dapat menurunkan stres oksidatif dan mengendalikan respon inflamasi akibat radikal bebas. Salah satu peptida bioaktif pada yogurt adalah laktoferin. Guillen et al. (1998) menyatakan bahwa laktoferin akan mengikat besi bebas supaya tidak berikatan dengan radikal bebas yang dapat menghambat produksi ROS. Laktoferin juga dapat bertindak sebagai anti-inflamasi dengan menghambat pelepasan sitokin proinflamasi TNF-α. Sedangkan BAL dalam yogurt dari strain Lactobacillus menurut Howarth dan Wang (2013) dapat meningkatkan sistem imun dengan mengaktifkan sel-sel yang merangsang respon imun dan memproduksi sitokin antiinflamasi. Adapun antioksidan dalam yogurt susu kambing berperan sebagai inhibitor jalur imun NF-κB. Hambatan ini menyebabkan
Tabel 1 menunjukkan terapi yogurt susu kambing selama 28 hari berpengaruh secara sangat nyata (p<0,01) terhadap ekspresi TNF-α antar kelompok perlakuan. Ekspresi TNF-α pada tikus kelompok kontrol (A) memiliki ekspresi paling rendah. Kondisi ini dikarenakan kadar kolesterol masih berada dalam batas normal sehingga radikal bebas yang dihasilkan tubuh, masih bisa diseimbangkan oleh antioksidan endogen. Selain itu secara fisiologis TNF-α terekspresi dalam mekanisme pertahanan homeostasis dalam sistem imunitas. Ekspresi TNF-α tikus kelompok kontrol berbeda dengan kelompok hiperkolesterolemia, dimana diet hiperkolesterol mampu meningkatkan oksidasi LDL dan jumlah radikal bebas. Reactive Oxygen Species (ROS) yang tinggi akan mengaktifkan jalur Nuclear Factor Kappa Beta (NF-κB) dalam menstimuli pelepasan TNF-α. Hal ini didukung oleh Epstein (2003) dan Lee et al. (2003) bahwa diet hiperkolesterol atau diet atherogenik meningkatkan oksidasi asam lemak di mitokondria sehingga produksi ROS meningkat. ROS akan mengaktifkan faktor transkripsi NF-κB dan menginisiasi cascade serin yang menyebabkan terjadinya fosforilasi IκB. Terlepasnya ikatan ini menyebabkan NFκB bertranslokasi dari sitoplasma ke dalam inti sel (nukleus) secara otomatis. Aktivasi NF-κB menginduksi transkripsi gen-gen yang berperan dalam inflamasi, diantaranya sitokin proinflamasi TNF-α. Yogurt susu kambing dapat menurunkan ekspresi TNF-α tikus kelompok perlakuan. Ekspresi TNF-α terapi dosis 300 mg/kg BB (C), 600 mg/kg BB (D) dan 900 mg/kg BB (E) masing-masing berbeda sangat nyata antar kelompok tersebut, maupun terhadap kelompok hiperkolesterolemia (B). 7
penurunan kadar TNF-α dalam sirkulasi. Martin et al. (2000) mengemukakan bahwa hambatan jalur NF-ĸB, dilihat dari ikatan IκB dan NF-ĸB dalam sitoplasma. Dimer dari NFĸB (p50 dan p65) tidak terlepas dan selanjutnya tidak terjadi translokasi ke dalam nukleus. Penurunan aktivitas ini menyebabkan sintesis beberapa sitokin proinflamasi seperti TNF-α menjadi turun. Popa et al. (2007) menambahkan bahwa hambatan ekspresi TNFα menyebabkan penurunan kadar TNF-α, sehingga mencegah kerusakan jaringan lebih lanjut.
Effects of Probiotic Yoghurt Consumption on the Serum Cholesterol Levels in Hypercholestromic Cases in Shiraz, Southern Iran. Scientific Research and Essays 5 (16): 2206-2209. Berg, A., dan Scherer, P. 2005. Adipose Tissue, Inflamation, and Cardiovascular Disease. Journal of American Heart Asociation, 21 (12) : 1873-1879. Chen, Y.H., Shing-Jong, L., Jaw-Wen, C., Hung-Hai, K., dan Yuh-Lien, C. 2002. Magnolol Attenuates VCAM-1 Expression in Vitro in TNF-a-treated Human Aortic Endothelial Cells and In Vivo in the Aorta of CholesterolFed Rabbits. British Journal of Pharmacology 135: 3747. Delaney, C.A.J. 2008. Exotic Companion Medicine Handbook for Veterinarians. Zoological Education Network. http://www.vetpraxis.net/campus/wp -content/uploads/groupdocuments/24/1335274203ExoticHandbook2.pdf [November 2013]. Ebringer, L., Ferencik, M., dan Krajcovic, J. 2008. Beneficial Health Effects of Milk and Fermented Dairy Products. Folia Microbiologica, 53 (5): 378394. Epstein, F.H. 2003. Nuclear Factor Kappa Beta: A Pivotal Transcription Factor in Chronic Inflamatory Disease. NEJM. 363 (15): 1066-1071. Esper, R.J., Roberto, A.N., Jorge, O.V., Antonio, P., José, L.C., dan Rogelio, A M., 2006. Endothelial Dysfunction: A Comprehensive Appraisal. Cardiovascular Diabetology, 5: 4. Fernandez, G., Erica, S.S., Charles, J., dan Paul, S.P. 2011. Statin Myopathy: A Common Dilemma Not Reflected in Clinical Trials. C level and Clinic Journal of Medicine 78 (6): 393-403. Gani, N., L.I. Momuat., dan M.M. Pitoi. 2013. Profil Lipida Plasma Tikus Wistar yang Hiperkolesterolemia pada Pemberian Gedi Merah (Abelmoschus manihot L.). Jurnal Mipa Unsrat, 2 (1): 44-49.
KESIMPULAN Pemberian yogurt susu kambing dengan dosis 300 mg/kg BB, 600 mg/kg BB, dan 900 mg/kg BB mampu menurunkan ekspresi TNF-α dan memperbaiki gambaran histopatologi aorta tikus (Rattus norevgicus) model hiperkolesterolemia mendekati kelompok kontrol negatif (normal). Dosis terapi hiperkolesterolemia menggunakan yogurt susu kambing yang menunjukkan hasil paling efektif adalah dosis 900 mg/kg BB. UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. Chanif Mahdi, MS sebagai ketua penelitian atas kesempatan dalam penelitian penulis, Staff Laboratorium Kesehatan Masyarakat Veteriner Program Kedokteran Hewan, Staff Laboratorium Biokimia dan Staff Laboratorium Fisiologi Hewan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Staff Poliklinik Universitas Brawijaya, Malang, Staff Laboratorium RS. dr. Soetomo Surabaya serta Staff Laboratorium Farmakognosi dan Fitokimia Fakultas Farmasi Universitas Airlangga, Surabaya. DAFTAR PUSTAKA Bansal,
M.P., dan Sapna, J. 2009. Hypercholesterolemia Induced Oxidative is Stress Reduced in Rats with Diets Enriched with Supplement from Dunaliella saline algae. Am. J. Biomed. Sci 1 (3): 196204. Baroutkoub, A., Roushan, Z.M., Razmik, B., Julayi, H., Sohrabi, Z., Mazloomi, S. M., dan Eskandari, M. H. 2010. 8
Guillen, C., I. McInnes, H. Kruger, dan J. Brock. 1998. Iron, Lactoferrin and Iron Regulatory Protein Activity in the Synovium; Relative Importance of Iron Loading and the Inflammatory Response. Ann Rheum Dis. 57 (5): 309–314. Howarth, G.S dan Wang, H. 2013. Role of Endogenous Microbiota, Probiotics and Their Biological Products in Human Health. Nutrients 5: 58-81. Junquiera, L.C., dan J. Carneiro. 2007. Basic Histology. The McGraw-Hill Companies. Jusuf, A.A. 2009. Histoteknik Dasar. Bagian Histologi FKUI. Jakarta. Kompan, D., dan Komprej, A. 2012. The Effect of Fatty Acids in Goat Milk on Health. Milk Production: 1-26. Lee, H., Chun-yeon, C., Chungwon, C., dan Youngsun, S. 2003. Attenuating Effect of Chlorella Supplementation on Oxidative Stress and NF-kB Activation in Peritoneal Macrophages and Liver of C57BL/6 Mice Fed on an Atherogenic Diet. Biosci. Biotechnol. Biochem. 67 (10): 2083-2090. Marie, P., Edward R.F., dan Peter, J.H. 2000. Consumption of Fermented and Nonfermented Dairy Products: Effect on Cholesterol Concentrations and Metabolism. Am J Clin Nutr. 71: 674-81.
Martin, R., Hoeth, M., dan Schmid, J. 2000. The Transcription Factor NF-kB and the Regulation of Vascular Cell Function. Arterioscler Throm Vasc Biol. 10: 153-162. Popa, C., Netea, M.G., Van Riel, P.L.C.M., Van Der Meer, J.W.M., dan Stalenhoef, A.F.H. 2007. The Role of TNF-α in Chronic Inflammatory Conditions, Intermediary Metabolism and Cardiovascular Risk. Journal of Lipid Research, 48: 751-759. Posecion, N.C., N.L. Crowe., A.R. Robinson., dan S.K. Asiedu. 2005. The Development of Goat’s Milk Yogurt. Journal of Science of Food and Agriculture, 85: 1909-1913. Ramos-Vara, J.A. 2005. Technical Aspects of Immunohistochemistry. Veterinary Pathology 42 (4): 405–426. Shurtleff, W., dan Aoyagi, A. 2007. History of Fermented Soymilk and Its Products. Soy Info Center Layafette, California. WHO, 2011. Cardiovascular Disease (CVDs), (Online). Xenoulis, P.G., Suchodolski, J.S., Levinski, M.D., dan Steiner, J.M. 2007. Investigation of Hypertriglyceridemia in Healthy Miniature Schnauzers. Journal of Veterinary Internal Medicine, 6: 1224–1230.
9
