DWI ARIFIYANI 10703044
PENGARUH EKSTRAK AIR DAUN BELIMBING WULUH DAN JUS BUAH DAN BATANG NANAS TERHADAP PERILAKU MODEL TIKUS STROKE
PROGRAM STUDI SAINS DAN TEKNOLOGI FARMASI
SEKOLAH FARMASI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007
Pada kutipan atau saduran skripsi ini harus tercantum nama penulis dan lembaganya yaitu Sekolah Farmasi Institut Teknologi Bandung
PENGARUH EKSTRAK AIR DAUN BELIMBING WULUH DAN JUS BUAH DAN BATANG NANAS TERHADAP PERILAKU MODEL TIKUS STROKE
SKRIPSI Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains dan Teknologi Farmasi dari Sekolah Farmasi Institut Teknologi Bandung
Oktober 2007
Dwi Arifiyani 10703044
Dr. Maria Immaculata Iwo, M.Si.
Neng Fisheri Kurniati, M.Si.
Pembimbing Utama
Pembimbing Serta
ABSTRAK
Telah diteliti efek ekstrak air daun belimbing wuluh [Averrhoa bilimbi L.] dan jus buah dan batang nanas [Ananas comosus (L.) Merr.] terhadap perilaku tikus stroke. Model tikus stroke dibuat dengan cara menyuntikan darah tikus autolog melalui arteri karotid kanan. Tikus yang mengalami stroke ditandai dengan munculnya ptosis pada mata kanan, aktivitas yang menurun, dan berdasarkan uji forelimb placing, forelimb use asymmetry, dan corner turn. Hasil menunjukkan setelah pemberian oral ekstrak uji, hanya ekstrak air daun belimbing wuluh (45 mg/kg berat badan tikus) yang dapat memperbaiki gangguan tungkai tikus secara bermakna (p < 0,05) yang ditunjukan dari skor forelimb placing test 100% pada hari kedua setelah induksi stroke, kemampuan tikus ke luar ke arah kanan pada corner turn test menurun pada hari ketiga setelah induksi stroke, dan hilangnya ptosis pada hari keenam setelah induksi stroke.
ABSTRACT
The effect of water extract of belimbing wuluh [Averrhoa bilimbi L.] leaf and nanas [Ananas comosus (L.) Merr.] fruit and stem juice against stroke behavioral have been studied in rat stroke model. The rat stroke model was induced by injection of autologous blood intravenously through the right carotid artery. The rat stroke model was determined based on motoric activity, ptosis obtained on the right eye, forelimb placing, forelimb use asymmetry, and corner turn tests. Result showed that after orally administration of those extracts, only water extract of belimbing wuluh (45 mg/kg of rat body weight) improved rat forelimb function significantly (p < 0.05) indicated by 100% score of forelimb placing test on day 2 post stroke induction, decreasing of the ability of the rat to turn right in corner turn test on day 3 post stroke induction, and lost of ptosis on day 6 post stroke induction.
i
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga tugas akhir yang dilakukan di Kelompok Keilmuan Farmakologi dan Farmasi Klinik sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana dari Sekolah Farmasi Institut Teknologi Bandung dapat berjalan lancar.
Dalam kesempatan ini, ucapan terima kasih disampaikan kepada kepada Dr. Maria Immaculata Iwo, M.Si. selaku pembimbing utama yang telah banyak menyisihkan waktu dan dengan sabar dan bijaksana dalam memberikan bimbingan; Neng Fisheri Kurniati, M.Si. selaku pembimbing serta yang telah memberikan banyak bimbingan, saran, dan bantuan yang sangat berguna; orang tua, kakak, dan adik tercinta yang telah mendukung, membantu, dan mendoakan sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan tepat waktu.
Selain itu, ucapan terima kasih juga disampaikan kepada sahabat-sahabat, teman-teman di Laboratorium Farmakologi dan Farmasi Klinik, para staf karyawan di Kelompok Keilmuan Farmakologi dan Farmasi Klinik, LAFI-AU, serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-satu atas semua bantuan, saran, dan dukungannya yang menunjang pelaksanaan penyusunan tugas akhir ini.
Masih banyak kekurangan dalam buku ini, sehingga kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk perbaikan di masa yang akan datang. Semoga buku ini bermanfaat bagi semua pihak yang membacanya.
ii
DAFTAR ISI
Halaman ABSTRAK...............................................................................................................
i
KATA PENGANTAR.............................................................................................
ii
DAFTAR TABEL....................................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR...............................................................................................
v
PENDAHULUAN...................................................................................................
1
BAB 1
TINJAUAN PUSTAKA.................................................................................
3
1.1
Otak..................................................................................................
3
1.2
Stroke...............................................................................................
5
1.3
Metode Pembuatan Model Tikus Stroke…......................................
8
1.4
Tinjauan Botani Tumbuhan Uji........................................................
9
2
METODE PENELITIAN................................................................................
13
3
PERCOBAAN………………………………………………………………
15
3.1
Alat………………………………………………………………...
15
3.2
Bahan…..…...……………………………………………………..
15
3.3
Hewan Uji…………………………………………….…………...
15
3.4
Pembuatan Ekstrak Uji..……….………………………………….
16
3.5
Orientasi Pembuatan Model Tikus Stroke………………………...
16
3.6
Uji Pengaruh Ekstrak Terhadap Model Tikus Stroke……..………
20
3.7
Uji Efek Antiagregasi Platelet dan Antitrombosis.………...……...
21
4
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN…………………………….
23
5
KESIMPULAN...............................................................................................
48
6
RINGKASAN PENELITIAN.........................................................................
49
DAFTAR PUSTAKA..............................................................................................
51
iii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1
Halaman Persentase Tikus yang Mengalami Ptosis Mata Kanan pada Tahap Orientasi Pembuatan Model Tikus Stroke.………………………………………………......
24
Hasil Forelimb Placing Test pada Tahap Orientasi Pembuatan Model Tikus Stroke……………………………………………………………………………...
25
Hasil Forelimb Use Asymmetry Test pada Tahap Orientasi Pembuatan Model Tikus Stroke………………...……………………………………………………..
27
Hasil Forelimb Placing Test pada Uji Efek Ekstrak terhadap Perilaku Tikus Stroke……...………………………………………………………………………
30
Hasil Rata-rata Forelimb Placing Test pada Uji Efek Ekstrak terhadap Perilaku Tikus Stroke…...…………………………………………………………………..
31
Hasil Forelimb Use Asymmetry Test pada Uji Efek Ekstrak terhadap Perilaku Tikus Stroke………...……………………………………………………………..
33
Rata-rata Hasil Forelimb Use Asymmetry Test pada Uji Efek Ekstrak terhadap Perilaku Tikus Stroke………...……………………………………………………
34
4.8
Hasil Corner Turn Test pada Uji Efek Ekstrak terhadap Perilaku Tikus Stroke….
36
4.9
Hasil Rata-rata Corner Turn Test pada Uji Efek Ekstrak terhadap Perilaku Tikus Stroke……...………………………………………………………………………
37
Persentase Tikus yang Mengalami Ptosis pada Uji Efek Ekstrak terhadap Tikus Stroke………...……………………………………………………………………
39
4.11
Waktu Pendarahan Mencit Setelah Pemberian Ekstrak Uji…………...…………..
40
4.12
Waktu Koagulasi Mencit Setelah Pemberian Ekstrak Uji………………………...
42
4.13
Serapan Plasma Mencit pada Uji Efek Antiagregasi Platelet……………………..
44
4.14
Persentase Proteksi Trombosis pada Uji Efek Antitrombosis Ekstrak Uji………..
46
4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7
4.10
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.1
Sistem arteri yang mengalirkan darah ke otak………….………………...……..
4
3.1
Tahap-tahap induksi stroke: persiapan darah tikus (1) dan (2), anestesi (3), isolasi arteri karotid (4) dan (5), pengikatan arteri karotid sebelum penyuntikan darah (6), penyuntikan darah tikus autologus (7), pengencangan ikatan pada arteri karotid (8), pemotongan benang pengikat (9), penutupan kulit tikus yang terbuka (10), dan hasil akhir (11)………………………………………………..
19
3.2
Forelimb placing test tungkai kiri (a) dan kanan (b) tikus………………...……
20
3.3
Cara melakukan forelimb use asymmetry test (a) dan corner turn test (b)……...
20
4.1
Ptosis pada mata kanan setelah induksi stroke………………………………….
24
4.2
Grafik persentase rata-rata penempatan tungkai kiri (a) dan kanan (b) forelimb placing test (FPT)……………………………………………………………….
26
Grafik persentase rata-rata penggunaan tungkai pada forelimb use asymmetry test (FUAT)……………………………………………………………………...
28
4.4
Grafik persentase rata-rata penempatan tungkai kiri pada forelimb placing test
32
4.5
Grafik persentase rata-rata penempatan tungkai kanan pada forelimb placing test……………………………………………………………………………….
32
Grafik persentase rata-rata penggunaan tungkai pada forelimb use asymmetry test……………………………………………………………………………….
35
Grafik persentase rata-rata kecenderungan tikus membelok ke kanan pada corner turn test…………………………………………………………………..
38
4.8
Grafik waktu pendarahan mencit setelah pemberian ekstrak uji………………..
41
4.9
Grafik persentase perubahan waktu pendarahan mencit setelah pemberian ekstrak uji………………………………………………………………………..
41
4.10
Grafik waktu koagulasi mencit setelah pemberian ekstrak uji………………….
43
4.11
Grafik persentase perubahan waktu koagulasi mencit setelah pemberian ekstrak uji…………………………...…………………………………………...
43
4.12
Grafik persentase perubahan serapan plasma pada uji efek antiagregasi platelet
45
4.13
Grafik persentase inhibisi agregasi platelet pada uji antiagregasi platelet……...
45
4.14
Grafik persentase proteksi trombosis pada uji efek antitrombosis ekstrak uji….
47
4.3
4.6 4.7
v
PENDAHULUAN
Stroke merupakan salah satu manifestasi penyakit sistem serebrovaskular yang dapat menyebabkan kecacatan tubuh bahkan kematian bila tidak segera diobati. Penyakit stroke dan jantung menduduki peringkat teratas penyebab kematian orang berusia di atas 40 tahun. Berdasarkan patologi anatomi dan penyebabnya, stroke dikelompokkan menjadi dua yaitu stroke iskemik yang terjadi akibat penyempitan atau penyumbatan arteri ke otak dan dapat menyebabkan kematian sel-sel saraf akibat menurunnya aliran oksigen ke otak, dan stroke hemoragik yang terjadi akibat pecahnya pembuluh darah di otak sehingga menyebabkan aliran darah dan oksigen di otak serta fungsi normal tubuh terganggu (Karyadi, 2002).
Dari persentase kemunculannya, stroke iskemik paling sering terjadi (80%) dibandingkan stroke hemoragik (20%) dari seluruh jenis stroke. Ada beberapa faktor resiko penyebab stroke diantaranya hipertensi, diabetes melitus, resistensi insulin, kebiasaan merokok, dan gangguan fungsi jantung (McCance, 2006). Penyebab utama stroke iskemik adalah trombosis serebri akibat tertimbunnya lemak pada endotelium yang dapat menghambat atau bahkan menutup aliran darah menuju otak. Selain itu, emboli serebri juga merupakan penyebab stroke iskemik. Emboli serebri adalah bekuan darah atau trombus yang berasal dari aterosklerosis yang terbawa aliran darah ke otak dan menyumbat aliran darah di otak (Karyadi, 2002).
Walaupun angka kemunculan stroke hemoragik lebih kecil daripada stroke iskemik, tetapi stroke hemoragik cenderung bersifat fatal atau mempengaruhi daerah yang lebih luas pada otak. Simptom stroke hemoragik umumnya terjadi secara tiba-tiba dan lebih parah, serta stroke ini memiliki resiko kematian yang lebih besar daripada stroke iskemik. Stroke hemoragik intraserebral dapat timbul terutama karena hipertensi yang dapat menyebabkan timbulnya edema perihematoma di otak dan penurunan fungsi neurologis (Encarta, 2006; Ropper, 2005).
Mengingat besarnya angka kematian akibat stroke di Indonesia, saat ini upaya peningkatan kesehatan baik dalam pencegahan maupun pengobatan penyakit yang berhubungan dengan sistem serebrovaskular terus dilakukan secara farmakologi maupun nonfarmakologi. Penanganan secara farmakologi bertujuan untuk mencegah terjadinya stroke ataupun 1
2 mengobati stroke. Umumnya, pengobatan stroke dilakukan terhadap penurunan fungsi neurologis melalui terapi fungsi motorik. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengembangan obat antistroke, terutama untuk mempercepat perbaikan fungsi motorik tubuh. Obat-obatan yang digunakan dalam terapi stroke antara lain aspirin dan warfarin. Akan tetapi, penggunaan obatobat sintetis saat ini masih memberikan efek samping yang cukup besar dan saat ini masih sedikit pengembangan obat untuk mengobati stroke, terutama untuk memperbaiki fungsi motorik tubuh akibat penurunan fungsi neurologis, sehingga pencegahan dan pengobatan penyakit lebih diarahkan pada penggunaan tanaman herbal yang diharapkan efek sampingnya relatif lebih kecil. Sedangkan penanganan secara nonfarmakologi lebih ditujukan untuk mengurangi faktor risiko dengan cara mengatur pola hidup dan pola makan yang sehat seperti mengurangi konsumsi lipid, rajin berolahraga, berhenti merokok, dan sebagainya.
Beberapa tanaman yang sering digunakan untuk mengobati penyakit antara lain nanas dan belimbing wuluh. Selain karena telah digunakan oleh masyarakat umum, daun belimbing wuluh pun telah diuji efek antihiperkolesterolemia secara praklinis (Kusmaningati, 2003). Buah nanas merupakan buah yang mudah diperoleh, bermanfaat. Buah serta batang mengandung enzim bromelain yang berguna antara lain menghambat agregasi platelet, memiliki efek fibrinolitik, mengurangi kadar kolesterol darah, dan mencegah stroke1,2. Penelitian ini dilakukan untuk menguji efek ekstrak air daun belimbing wuluh (Averol®) dan jus buah dan batang nanas terhadap perilaku tikus stroke yang diinduksi dengan menyuntikan darah tikus autolog melalui arteri karotid kanan. Perilaku yang diamati adalah timbulnya ptosis dan berdasarkan uji forelimb placing, forelimb use asymmetry, dan corner turn. Hasil menunjukkan nilai forelimb placing test 100% dan penurunan nilai corner turn test ke arah kanan pada hari kedua setelah induksi stroke serta hilangnya ptosis pada hari keenam setelah induksi stroke pada kelompok uji yang diberi ekstrak air daun belimbing wuluh.
1 2
http://www.rusnasbuah.or.id/ http://www.iptek.net.id/ind/pd_tanobat/view.php?id=242
