1
BAB I PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang Timbal merupakan logam yang secara alamiah dapat ditemukan dalam bentuk persenyawaan dengan molekul lain seperti PbCl4 dan PbBr2. Logam ini telah digunakan sejak 5.000 tahun lalu dan menjadi semakin popular karena sifatnya yang padat, elastis, lunak, dan anti karat sehingga umum digunakan sebagai bahan tambahan dalam industri keramik, cat, saluran pipa air, peralatan rumah tangga, kosmetik, dan bahan bakar kendaraan bermotor (Flora, 2008; Patrick, 2006). Timbal dapat masuk ke dalam tubuh manusia terutama melalui udara dengan pernapasan, air dan makanan dan kemudian terdeposisi pada jaringan lunak seperti hati, ginjal, otak, paru-paru dan limpa. Akumulasi timbal mengakibatkan terjadinya stres oksidatif yang dipicu melalui dua mekanisme yakni pembentukan reactive oxygen species (ROS) dan penurunan sistem antioksidan dalam tubuh (Patrick, 2006). Reactive oxygen species yang terbentuk akibat paparan timbal dapat menginisiasi serangkaian proses degradasi DNA, fragmentasi protein dan peroksidasi lipid yang jika berkelanjutan dapat mengakibatkan stres oksidatif pada sel-sel ginjal terutama pada tubulus ginjal. Logam timbal dapat berikatan dengan protein kromosom non-histon membentuk badan
2
inklusi di dalam inti sel tubulus dan menyebabkan disfungsi tubular yang ditandai dengan amino asiduria, glikosuria dan proteinuria (Fowler, 1992). Stres oksidatif juga dapat memicu peningkatan konsentrasi heat shock protein 70 (HSP70) yang pada kondisi normal berperan dalam maturasi protein, yaitu membentuk ikatan dengan protein yang baru ditranslasi agar strukturnya stabil hingga sampai di organel yang tepat (Malyshev, 2013). Secara alamiah, proses metabolisme tubuh menghasilkan radikal superoksida yang merupakan bentuk utama ROS namun radikal ini dapat dinetralisir oleh antioksidan alami yang diproduksi oleh tubuh. Radikal superoksida tersebut dikonversi menjadi oksigen dan hidrogen peroksida dengan aktivitas superoxide dismutase (SOD), antioksidan enzimatik primer di dalam mitokondria, sitosol dan di lingkungan ekstraseluler (Carocho dan Fereira, 2013). Beberapa penelitian telah membuktikan efek negatif timbal bagi kesehatan manusia antara lain hemolisis sel darah merah, gangguan fungsi hati, fungsi reproduksi, kardiovaskular, sistem saraf pusat maupun tepi, pembentukan tulang, dan disfungsi ginjal (Flora et al., 2012; Patrick, 2006). Efek negatif tersebut timbul karena antioksidan dalam tubuh tidak mampu menetralisir kelimpahan ROS yang terbentuk akibat stres oksidatif berkelanjutan. Pemberian antioksidan diduga dapat menekan stres oksidatif di dalam tubuh. Penelitian oleh Ghoniem (2012) menunjukkan bahwa kandungan polifenol dalam rimpang Curcuma longa dapat meningkatkan
3
aktivitas SOD ginjal tikus putih. Sedangkan hasil penelitian Chander (2014) menunjukkan bahwa pemberian antioksidan golongan quercetin dapat menekan ekspresi HSP70 pada jaringan otak tikus putih. Marchantiaceae telah diketahui sebagai obat tradisional dalam pengobatan Cina untuk mengobati hepatitis, proteksi liver dan antipiretik. Lumut hati (Marchantia polymorpha L.) merupakan salah satu jenis dalam famili Marchantiaceae yang hidup tersebar luas di daerah lembab bersuhu dingin maupun hangat. Tumbuhan ini umum ditemukan melekat pada dinding batu, tepian sungai dan tumbuh liar dalam greenhouse. Lumut hati memiliki kandungan alkaloid, flavonoid, fenol, dan terpenoid yang berpotensi sebagai sumber antioksidan (Krisnan dan Murugan, 2013). Hasil penelitian sebelumnya telah diketahui bahwa pada lumut hati terdapat senyawa polifenol yang memiliki potensi antimikroba (Mewari dan Kumar, 2008) dan senyawa steroid berupa boldione dan androstenedion yang berpotensi sebagai antikanker (Hegazy et al., 2012). Namun, belum diketahui potensi aktivitas antioksidan lumut hati terhadap perbaikan fungsi ginjal setelah dipapar timbal. Berdasarkan latar belakang tersebut, dilakukan studi untuk meneliti pengaruh ekstrak lumut hati (marchantia polymorpha L) terhadap ginjal tikus putih (Rattus norvegicus Berkenhout 1769) yang mengalami stres oksidatif akibat induksi timbal.
4
B.
Permasalahan Permasalahan dalam penelitian ini adalah: 1.
Bagaimanakah
pengaruh
ekstrak
lumut
hati
(Marchantia
polymorpha) terhadap kadar kreatinin, aktivitas SOD dan ekspresi HSP70 ginjal tikus putih (Rattus norvegicus) setelah diinduksi timbal? 2.
Berapakah
dosis
optimal
ekstrak
lumut
hati
(Marchantia
polymorpha) yang dapat menurunkan kadar kreatinin, meningkatkan aktivitas SOD dan ekspresi HSP70 ginjal tikus putih (Rattus norvegicus) setelah induksi timbal?
C.
Tujuan Penelitian 1.
Mengetahui pengaruh ekstrak lumut hati terhadap kadar kreatinin, aktivitas SOD dan ekspresi HSP70 ginjal tikus putih setelah induksi timbal
2.
Mengetahui dosis optimum ekstrak lumut hati yang diperlukan untuk menimbulkan efek fisiologis tersebut.
D.
Manfaat Penelitian 1.
Memberikan informasi mengenai bahaya logam berat terhadap ginjal,
memberikan
informasi
manfaat
lumut
hati
sebagai
antioksidan. 2.
Memberikan alternatif pengobatan alami bagi penderita disfungsi ginjal.
5
3.
Sebagai data dalam pengembangan lumut hati serta penelitian dalam bidang kesehatan.
E.
Ruang Lingkup Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan batasan sebagai berikut: 1.
Penelitian ini menggunakan tikus putih jantan galur wistar dengan berat badan 150-200 g yang diperoleh dari Fakultas Kedokteran Universitas
Muhammadiyah
Yogyakarta.
Sampel
penelitian
berjumlah 36 ekor tikus. 2.
Kadar
kreatinin
plasma
dan
aktivitas
SOD
ginjal
diukur
menggunakan spektrofotometer sedangkan ekspresi HSP70 dideteksi menggunakan teknik western blot.
