PERBANDINGAN EFEKTIVITAS PEMBERIAN KOMBINASI VITAMIN C DAN ZINK DENGAN PEMBERIAN TUNGGAL VITAMIN C ATAU ZINK TERHADAP KERUSAKAN STRUKTUR HISTOLOGIS ALVEOLUS PARU MENCIT BALB/C YANG DIBERI PAPARAN ASAP ROKOK
NASKAH PUBLIKASI
Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana Kedokteran
DISUSUN OLEH : WAHYU FAIZAL SULAIMAN J500100008
FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2014
ABSTRAK
Wahyu Faizal Sulaiman. J500100008. 2014. PERBANDINGAN EFEKTIVITAS PEMBERIAN KOMBINASI VITAMIN C DAN ZINK DENGAN PEMBERIAN TUNGGAL VITAMIN C ATAU ZINK TERHADAP KERUSAKAN STRUKTUR HISTOLOGIS ALVEOLUS PARU MENCIT BALB/C YANG DIBERI PAPARAN ASAP ROKOK.
Latar Belakang : Salah satu masalah kesehatan utama di Indonesia adalah merokok yang mana telah menyebabkan lebih dari 200.000 kematian pertahunnya. Asap rokok telah banyak dibuktikan dalam berbagai penelitian ilmiah merupakan salah satu faktor risiko utama dari penyakit jantung, kanker, penyakit paru kronik, diabetes melitus, serta penyakit lainnya antara lain seperti fertilitas dan impotensi. Tujuan Penelitian : Untuk mengetahui perbandingan efektivitas pemberian kombinasi Vitamin C dan Zink dengan pemberian tunggal vitamin C dan Zink saja terhadap kerusakan alveolus paru Mencit Balb/c yang diberi paparan asap rokok. Metode Penelitian : Penelitian ini menggunakan metode experimental post test only control group design. Sampel penelitian dibagi menjadi 5 kelompok yang terdiri atas kelompok kontrol positif, kelompok kontrol negatif, dan 3 kelompok perlakuan. Analisis data dilakukan dengan menggunakan uji One Way Anova. Hasil : Terdapat perbedaan bermakna pada kelompok perlakuan yang diberi kombinasi vitamin C dan Zink dengan kelompok pemberian Zink dengan nilai p=0,003 namun pada kelompok perlakuan yang diberi Vitamin C tidak terdapat perbedaan bermakna dengan kelompok yang diberikan Zink yang mempunyai nilai p=0,118, dan pada kelompok perlakuan yang diberi kombinasi vitamin C dan Zink tidak terdapat perbedaan bermakna dengan pemberian vitamin C dengan nilai p=0,054. Kesimpulan : Pemberian kombinasi vitamin C dan Zink dapat melindungi struktur histologi alveolus lebih efektif dibandingkan dengan kelompok pemberian tunggal dari Zink namun mempunyai efek yang hampir sama dengan pemberian tunggal vitamin C.
Kata kunci : vitamin C dan Zink, asap rokok, histologi paru
PENDAHULUAN Salah satu masalah kesehatan utama di Indonesia adalah merokok yang mana telah menyebabkan lebih dari 200.000 kematian pertahunnya. Perokok aktif di Indonesia berjumlah sekitar 27,6% yaitu berkisar 65 juta perokok atau sebanding dengan
225 miliar batang per tahun. Pada tahun 2010 prevalensi
nasional pada perokok sebanyak 34,7%. Jumlah prevalensi perokok terbanyak terdapat di Provinsi Kalimantan Tengah (43,2%), lalu diikuti Nusa Tenggara Timur (41,2%), Maluku Utara (40,8%), Kepulauan Riau (36,3%), dan Gorontalo (38,7%). Sedangkan prevalensi perokok di bawah angka nasional terdapat di Sulawesi Tenggara (38,2%), Kalimantan Selatan (30,5%), DKI Jakarta (30,8%), Bali (31,0%), serta Jawa Timur (31,4%). Berdasarkan kelompok umur perokok tertinggi terdapat pada umur 25-64 tahun dengan rentangan dari jumlah perokok keseluruhan berkisar diantara 37,0% - 38,2% (World Health Organization, 2008). Menikmati asap nikotin yang dibakar merupakan salah satu pengertian dari merokok, sebenarnya selain nikotin, terdapat pula Tar, gas CO (carbon monoksida), TSNA (tobacco specific-nitrosamine), B-a-P (benzo-pyrene), residu pestisida, dan lain-lain merupakan kandungan asap rokok yang tidak kalah berbahayanya dengan nikotin (Tirtosastro, 2009). Stress oksidatif dapat terjadi di dalam tubuh karena terhisapnya asap dari rokok, terjadinya ketidakseimbangan antara radikal bebas dengan sistem pertahanan antioksidan tubuh merupakan pengertian dari stress oksidatif (Halliwel, 1996). Asap rokok
telah banyak
dibuktikan dalam berbagai penelitian ilmiah merupkan salah satu faktor risiko utama dari penyakit jantung, kanker, penyakit paru kronik, diabetes melitus, serta penyakit lainnya antara lain seperti fertilitas dan impotensi (KemenKes, 2012). Dalam jumlah yang normal radikal bebas dapat bermanfaat bagi tubuh misalnya sebagai anti-inflamasi, membunuh bakteri dan mengendalikan tonus otot polos, namun dapat menyebabkan stres oxidatif bila terdapat dalam jumlah besar yang dapat menyebabkan kerusakan sel, jaringan, hingga organ tubuh yang mengakibatkan terjadinya proses penuaan dini serta penyakit degeneratif lainya (Yuwono, 2009). Terjadinya inaktivasi antiprotease,
kerusakan epitel saluran
napas, hipersekresi mukus serta kenaikan influks neutrofil ke jaringan paru dapat pula diakibatkan oleh radikal bebas (Ukena et al, 2010). Radikal bebas yang telah masuk kedalam tubuh dapat di tangkap oleh antioksidan sehingga membuat tidak akan berlanjutnya proses oksidasi pada selsel tubuh, diperlukannya bahan antioksidan untuk melindungi tubuh dari radikal bebas agar dapat menetralisir dampak negatifnya (Mathiesen et al, 1995). Radikal bebas mempunyai efek negatif di dalam tubuh bisa dinetralisir oleh antioksidan yang dibentuk oleh tubuh sendiri ataupun dari suplemen luar melalui makan, minuman, dan obat-obatan, seperti vitamin C (Sukandar, 2006). Di dalam vitamin C terdapat kandungan antioksidan, yaitu suatu nutrisi yang mampu meregulasi sistem imun (Fuente, 1997). Vitamin C juga dapat diperoleh dengan sangat mudah, baik dalam buah, sayuran, bentuk pil atau pun dalam bentuk vitamin C murni, serta vitamin C berfungsi untuk menetralisir oksidan berbahaya dari berbagai macam sumber termasuk dari polusi udara dan asap rokok (Sizer & Whitney, 2000). Zink (Zn) sendiri telah lama diketahui sangat berperan terhadap sistem kekebalan dan ketahanan tubuh terhadap berbagai jenis infeksi dan penyakit (Prasad, 1998). Pada dasarnya Zink dapat bertindak sebagai antioksidan dan terlibat dalam beberapa reaksi biokimia penting dalam tubuh, yang meliputi sintesis protein, fungsi enzimatik dan metabolisme karbohidrat (Bhowmik et al, 2010). Banyak penelitian yang mempelajari tentang hubungan Zink dan vitamin C terhadap paparan asap rokok, seperti penelitian tentang Research Cigarette Smoking, Cadmium Exposure, And Zinc Intake On Obstructive Lung Disorder yang diteliti oleh Yu-Sheng Lin et al pada tahun 2010, menjelaskan tentang adanya efek perlindungan Zink pada paru terhadap paparan asap rokok. Serta penelitian berjudul Protection of Hamster Lung Cultures by L-Cysteine or Vitamin C Against Carcinogenic Effects of Fresh Smoke from Tobacco or Marihuana Cigarettes (Leuchtenberger et al, 1997), yang juga meneliti tentang efek proteksi vitamin C terhadap asap rokok, namun untuk penelitian tentang efek kombinasi Zink dan vitamin C terhadap mencit yang dipaparkan asap rokok itu
sendiri masih belum pernah dilakukan, sehingga
penelitian
tentang “Efek
Pemberian Vitamin C Dan Zink Terhadap Struktur Histologi Sel Alveoulus Paru Mencit Yang Terpapar Asap Rokok” perlu untuk dilakukan.
METODE PENELITIAN Pada penelitian ini peneliti menggunakan jenis penelitian eksperimental laboratorium dengan pendekatan post test only control group design Tempat penelitian berlokasi di laboratorium Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah Surakarta. Waktu penelitian adalah bulan Desember 2013 selama 30 hari. Subyek yang digunakan peneliti adalah mencit putih jantan, strain BALB/c, berat badan 25-40 gram dan berumur 8-12 minggu. Tikus diperoleh dari Laboratorium Histologi Universitas Sebelas Maret Surakarta.. Pengambilan sampel dilakukan dengan teknik purposive sampling yaitu pengambilan sampel yang didasarkan pada suatu pertimbangan tertentu yang dibuat oleh peneliti sendiri berdasarkan ciri atau sifat-sifat populasi yang sudah diketahui sebelumnya dan diperoleh sebanyak 25 ekor mencit putih yang sebelumya dilakukan pengelompokan mencit jantan dengan berat badan 25-40 gram. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah jenis pemberian obat, sedangkan variabel terikat berupa jenis kerusakan histologis paru mencit yang berupa infiltrasi sel-sel radang, oedem alveolus, dan destruksi septum alveoli, yang dilihat dalam sepuluh lapang pandang, setiap jenis kerusakan dalam satu lapang pandang diberikan tanda positif, yang akan dilakukan sebanyak sepuluh lapang pandang dengan perbesaran 1000 kali, serta terdapat variabel luar yang berupa yang dapat dikendalikan berupa jenis makanan dan minuman, jenis kelamin, suhu, udara, asap rokok yang diberikan, berat badan, umur, dan tempat hidup. Sedangkan yang tidak dapat dikendalikan berupa kondisi pisikologis mencit, patogenesis suatu
zat yang dapat merusak paru selain radikal bebas yaitu
reaksi hipersensitivitas tehadap asap rokok dan efek toksiknya, perkelahian antar mencit, daya regenerasi hewan uji, serta imunitas hewan uji.
Pengambilan data dilakukan Pada hari ke-31, dilakukan pembedahan semua kelompok untuk diambil sampel paru bagian kanan hanya untuk homogenitas sampel, dari setiap paru bagian kanan, kemudian dibuat irisan dengan ketebalan 3-4 μm, dengan demikian dari setiap kelompok mencit diperoleh 5 irisan preparat jaringan. Kemudian preparat jaringan paru akan diamati dengan mikroskop cahaya perbesaran 100 kali untuk mengamati seluruh lapang pandang. Setelah itu dilanjutkan dengan perbesaran 1000 kali
untuk
melihat adanya kerusakan jaringan paru seperti infiltrasi limfosit, oedema paru, pendarahan dan destruksi septum alveolar . HASIL Dari hasil sampel didapatkan data kerusakan alveolus paru mencit dengan deskripsi sebagai berikut : Tabel 6. Data Hasil pada Kelompok Kontrol dan Perlakuan Kelompok
Total rata-rata kerusakan
K (-)
17,76%
K(+)
59,98%
P1
28,86%
P2
44.40%
P3
22.20%
1. Hasil Analisis Statistik a. Uji Anova Karena distribusi data normal dan homogen maka dilanjutkan dengan uji ANOVA yang didapatkan nilai p=0,000 pada kerusakan alveolus paru mencit yang menandakan adanya perbedaan bermakna b. Uji Post Hoc Setelah dilakukan uji ANOVA selanjutnya dilakukan Uji Post Hoc untuk menguji signifikansi atau bermaknanya perbedaan ratarata antar kelompok kontrol dan kelompok perlakuan. Kriteria
penilaian uji ini adalah pasangan perlakuan dikatakan terdapat perbedaan bermakna pada kerusakan alveolus paru apabila nilai p<0,05. Untuk melihat hasil lengkap pada Lampiran 5. Hasil uji Post Hoc Kerusakan Alveolus Paru Mencit Balb/c pada kelima kelompok perlakuan. Tabel 7. Uji Post Hoc Kerusakan alveoulus paru mencit Kelompok
Kelompok
P
Keterangan
K(-)
K(+)
0.000
Berbeda bermakna
P1
0.054
Tidak berbeda bermakna
P2
0.001
Berbeda bermakna
P3
0.504
Tidak berbeda bermakna
P1
0.000
Berbeda bermakna
P2
0.027
Berbeda bermakna
P3
0.000
Berbeda bermakna
P2
0.054
Tidak berbeda bermakna
P3
0.118
Tidak berbeda bermakna
P3
0.003
Berbeda bermakna
K(+)
P1
P2
Hasil uji Post Hoc pada kerusakan alveolus paru mencit menunjukkan bahwa ditemukan tidak adanya perbedaan bermakna di antara kelompok P1 dan P2 namun kedua kelompok tersebut ditemukan mempunyai perbedaan yang signifikan dengan P3.
Keterangan : K(-) = Kelompok kontrol negatif (tidak diberi asap rokok) K(+) = Kelompok kontrol positif (diberi asap rokok) P1
= Perlakuan 1 (Vitamin C)
P2
= Perlakuan 2 (Zink)
P3
= Perlakuan 3 (Vitamin C dan Zink)
PEMBAHASAN Penelitian ini terdiri dari lima kelompok yang tiap kelompoknya terdiri dari 5 ekor mencit Balb/c serta menambah 1 ekor mencit sebagai cadangan, yang mana mencit cadangan berperan sebagai mencit pengganti apabila ditemukan mencit mati ketika penelitian berlangsung. Pada kelompok pertama dipakai sebagai kelompok kontrol negatif yang mana kelompok ini tidak dilakukan perlakuan serta tidak terpapar asap rokok. Kemudian kelompok kedua merupakan kelompok yang hanya diberikan paparan asap rokok tanpa perlakuan lainnya, kelompok ini merupakan kelompok kontrol positif. Kelompok ketiga adalah kelompok perlakuan yang pertama yang mana pada kelompok ini dipapar asap rokok lalu diberikan vitamin C. Kelompok keempat merupakan kelompok perlakuan kedua yang mana selain dipaparkan asap rokok juga diberikan suplemen Zink. Terakhir adalah kelompok lima yang mana pada kelompok ini dipaparkan asap rokok juga diberikan pula kombinasi dari vitamin C dan Zink. Dosis diberikan sesuai dengan hasil dari uji pendahuluan yang menggunakan beberapa variasi dosis. Sebab dipakainya variasi dosis adalah untuk mengetahui dosis yang paling efektif dan tidak menimbulkan efek toksik bagi mencit. Dosis pertama kali yang digunakan sebanyak 0,4 mg/kg berat badan berdasarkan penelitian Alini pada tahun 2006 yang meneliti pengaruh vitamin C terhadap mencit Balb/c yang terpapar asap rokok dan untuk Zink dosis diambil dari penelitian Michele et al(2012) yang berjudul “Possible Mechanism by Which Zinc Protects The Testicular Function Of Rats Exposed To Cigarette Smoke” namun karena ketika dilakukannya uji pendahuluan banyak ditemukan mencit yang mati maka dosis dikurangi hingga menjadi setengah dari dosis awal yaitu 0,2mg/kg berat badan dan untuk zink 0,014 mg/kg berat badan serta dosis untuk kombinasi vitamin C dan Zink diberikan sama seperti dosis gabungan dari vitamin C dan Zink. Pada kelompok perlakuan yang diberi vitamin C (P1) tidak terdapat perbedaan bermakna dengan kelompok yang diberi Zink (P2)
dengan nilai p=0,054, pada kelompok perlakuan dua yaitu kelompok yang diberi Zink (P2) ditemukan perbedaan bermakna dengan kelompok yang diberi Vitamin C dan Zink/kombinasi (P3) dengan nilai p=0,003, namun pada kelompok perlakuan diberi vitamin C dan Zink tidak terdapat perbedaan bermakna dengan kelompok yang diberikan vitamin C dengan nilai p=0,001. Dari ketiga kelompok perlakuan didapatkan bahwa kombinasi antara vitamin C dan Zink lebih besar pengaruhnya dibanding dengan pemberian Zink, namun tidak mempunyai perbedaan bermakna dengan kelompok yang diberi vitamin C, serta ditemukan pula bahwa vitamin C tidak mempunyai perbedaan bermakna dengan Zink. Pada penelitian ini diketahui bahwa asap rokok dapat merusak struktur histologi alveolus mencit yang terjadi karena proses stress oksidatif, dalam penelitian yang dilakukan Saleh & Agarwal (2002) menyimpulkan bahwa reactive oxygen spesies (ROS) yang merupakan akibat dari terpapar asap rokok pada level tinggi sehingga timbulnya potensi toksik terhadap tubuh. Efek dari asap rokok dapat menyebabkan kerusakan paru (Ashok, 2005). Vitamin C dapat menjadi antioksidan yang berperan sangat signifikan dalam mempertahankan struktur histologis alveolus paru, radikal bebas terbentuk karena asap rokok dapat dihentikan oleh antioksidan yang mempunyai kemampuan memutus rantai oksidan yaitu, antioksidan vitamin C
yang mampu berperan dalam terjadinya
pembentukan reaksi peroksidasi lipida karena mampu menangkap radikal bebas dan memutus proses berantai peroksidasi lipida yang berlangsung di dalam membran sel. Vitamin beraksi dengan cara memberikan 1 atom hidrogen dari gugus OH untuk cincin radikal bebas yang berfungsi menstabilkan elektron radikal bebas yang tidak berpasangan. Hal ini menyebabkan radikal bebas yang bereaksi dengan vitamin C tidak lagi merusak dan juga stabil serta akan menghentikan reaksi propagasi yang merusak
pada proses peroksidase lipida (Astuti, 2009). Vitamin C
diketahui memiliki peranan dalam menurunkan peroksidasi lipida dan melindungi tubuh dari kerusakan oksidatif (Suleiman et al, 1996). Penelitian yang dilakukan oleh Dhia et al pada tahun 2010 menyatakan bahwa merokok dapat menyebabkan terjadinya penurunan konsentrasi Zink, lalu penelitian Yu-Sheng lin pada tahun 2010 menyatakan juga bahwa rendahnya kadar Zink dalam tubuh dapat meningkatkan resiko dari penyakit paru obstruktif yang dapat disebabkan oleh asap rokok, sehingga dapat disimpulkan perlunya penambahan Zink untuk menjaga ketidakseimbangan kadar Zink dalam tubuh agar dapat mengurangi resiko dari penyakit paru yang disebabkan asap rokok. Zink juga telah lama diketahui sebagai salah satu komponen antioksidan yang bersama dengan ion lain yaitu Cu menjadi antioksidan yang menangkal radikal bebas di dalam tubuh.
KESIMPULAN Pemberian kombinasi vitamin C dan Zink dapat melindungi struktur histologi alveolus lebih efektif dibandingkan dengan kelompok pemberian tunggal dari Zink namun mempunyai efek yang tidak berbeda bermakna dengan pemberian tunggal vitamin C pada mencit Balb/c yang diberikan paparan asap rokok.
SARAN 1. Penelitian lebih lanjut perlu dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemberian vitamin C, Zinc dan kombinasi vitamin C dan Zinc dengan variasi dosis yang lebih banyak. 2. Diharapkan dapat dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengaruh paparan asap rokok terhadap organ lain selain organ pernafasan. 3.
Diharapkan dapat dilakukan penilitian lebih lanjut terhadap dosis kombinasi vitamin C dan Zink yang lebih baik dalam melindungi struktur histologis alveoulus paru mencit yang terpapar asap rokok.
DAFTAR PUSTAKA
Ashok, A. 2005. Oxidative stress, DNA Damage and Apoptosis In Male Infertility :A Clinical Approach. Iran :BJU International. Astuti, K. 2010. Model Kognitif Sosial Perilaku Merokok Pada Remaja.Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada.Disertasi. Bhowmik, D. Chiranjib, K.P. Kumar, S. 2010. A Potential Medicinal Importance of Zinc in Human Health and Chronic Disease. Department of Pharmaceutical Sciences, Coimbatore Medical College, Coimbatore, Tamilnadu, India Int J Pharm Biomed Sci ;1(1), 05-11. Fuente M.D.1997. Immune Function in Aged Women is Improved by Ingestion of Vitamins C and E. Can.J.Physiol.Pharmacol; P-76. Halliwell, B. 1996. Antioxidants in Human Health and Disease, Annu Rev Nutr. Vol. 16. pp. 33–50. Mathiesen, L. Malterud, E.K., Sund,B.R.1995. Antioxidats Activity of FruitExudate and C-MethilatedDihydrochancones from Myrica gale.Planta Med ., 61, 515-518, Gutteridge JMC. 1996. Antioxidant in Nutrion, Health, and Disease. Oxford University Press, United States. Michele, K.,Sankako, L., Patricia, C.G., Renata, C.P., Bruna, D., Débora, C.D., Oduvaldo, C.M.P. 2012. Possible mechanism by which zinc protects the testicular function of rats exposed to cigarette smoke.Pharmacological Reports, 40, 15371546. ISSN 1734-1140. Prasad A.S.1998. Zinc and Immunity. Jur Mol Cell Biochem; 188:63-9. Saleh, R.A. Agarwal A, Nada EA, El-Tonsy MH, Sharma RK, Meyer A, et al., 2003. Negative effects of increased sperm DNA damage in relation to seminal oxidative stress in men with idiopathic and male factor infertility. Fertil Steril. pp ; 79(3): 1597-1605 Sizer F., Whitney E.2000. Nutrition Concept and Controversies. Thomson Learning Library of Congres Cataloging Sukandar E. 2006. Stres Oksidatif sebagai Faktor Risiko Penyakit Kardiovaskular. Farmacia 6:1. Suleiman, S.A., M.E. Ali, Z.M. Zaki, E.M. el- Manik & M.A. Nasr. 1996. Lipid peroxidationand human sperm motility: protective role of vitamin C. J. Androl. 17:530-537. Ukena, C., Mahfoud, F., Kindermann, M., Kindermann, I., Bals, R., Voors, AA. . 2010. The Cardiopulmonary Continuum Systemic Inflammation As „Common Soil‟ of Heart And Lung Disease. Int Journal Cardiology;145:172-6. World Health Organization. 2008. Pencegahan dan Pengendalian ISPA di Fasilitas Pelayanan Kesehatan. Diakses tanggal 14 September 2013 dari http://www.who.int/csr/resource/publications/AMPandemicbahasa.pdf
