v{!to
f$ enoc.trl, voL.Jt, No.3, tsss
105
B padatahappraimplantasi Efekperlakuanrubratoksin danfetus terhadapperkembangan embriopraimplantasi SwissWebster mencit(Mus musculus) danSriSudarwati*. TienW. Surjono**, Ramadhan Sumarmin*, "Jurusan Biologi, IKIP Padang " Jurusan Biologi, FMIPA, lnstitutTeknologiBandung,Jl. Ganesa 10 Bandung, 40132 1999 1999;diterima:29 Desember 25 Desember Masuk:3Aguslus1999;revisimasuk:
Sari RubratoksinB adalah metabolit sekunderyang dihasilkan olch Penicillium rubrun dan Penicilliu,npurpurogerurn, yaitu kapang yangacapkaliterdapatsebagaipencemnrserealia,terulamapadabahanmakanandan pakan tcmak. RubratoksinB dosis tunggal0,8 dan0,9 mg/kg berat badan diberikan secaraintraperitonealpada mencit Swiss Websterumur kebuntingan0 hari atau 2 hari (tahap praimplantasi). Mcncit kontrol hanya diberi propilen glikol sebagaipelarut rubratoksinB. Et'ek perlakuanlerhadapperkcmbangan embriopraimplantasidiamati pada umur kebuntingan3,5 hari, sedangkanterhadapfetus pada umur kebuntingan 18 hari. I{asil pengamatan menunjukkanbahwa perkembanganembrio praimplantasiterhambat,ditandai oleh berkurangnyajumlah blastosista tampakbahwajumlah akhirdanjumlah sel penyusunnya,sefia masih adanyatahapperkembanganawal. Padatahappascaimplantasi implantasidanjumlah fetus hidup menurun,kematianintrauterusmeningkat,dan muncul kelainanberupalangit-langitbercelahpada fetus.Secaraumum, hasil pengamatanyang diperoleh berbeda nyata dari kontrol dan sejalan dengan besarnyadosis rubratoksin B yangdiberikan.Pada perlakuan umur kebuntingan0 hari, embrio lebih banyak terhambatpada tahap 1-8 sel dan morula tjdak mampat,sedangkanpada perlakuan umur kebuntingan 2 hari terjadi pergeseranhambatan ke tahap yang lebih tua, terutama pada morula mampat. Terbukti bahwa perlakuan rubratoksin B pada tahap praimplantasi menghambat perkembangan embrio praimplantasiyang mengakibatkanpenurunanjumlah implantasi dan jumlah letus hidup, serla mampu memunculkan kelainan perkembanganpada lbtus. Kata kunci:efek rubratoksin B; embrio; fetus; malfonnasi; mencir; perlakuan tahap praimplantasi.
Abstract Effectsof preimplantationtreatmcnlsof rubratoxin B on the developmentof preimplant"ationembryosand fctusesof SwissWebstermouse(Mus musculus) Rubratoxin B is a sccondary metabolite of Penicilliwn rubnt,w md Penicillirun purpurogenum, which moulds are oflen contaminalingcereals,particularly food and feed. Single dosagesof rubratoxinB 0.8 and 0.9 mg/kg body weight were administered intraperitoneally to Swiss Webster mice on day 0 or day 2 of gestabon(preimplantationstage).Control mice were given propylene glycolonly as rubratoxinB solvent.The effectsof thoselreatments
1
Pendahuluan
Rubratoksin B adalahsuatumikotoksinyangmerupakan metabolit sekunder dari Penicilliunt. rubrum dan Penicilliuntpurpurogenum.Kedua jenis kapang ini acapkalitumbuhdan mencemaribiji-bijian dan serealia,
yang merupakanbahan makanandan pakan ternak, misalnyajagung,kacang,biji bungamatahari,gandum, yangtersimpandalamruanganberkelembaban danbera,s, tinggi. Selain terdapatdi alam, rubratoksinB dapat diproduksidi laboratoriumbila keduajenis kapangitu dikultur pada suhu 25oC selamatiga minggu, dalam
PROC. ITB, VOL, 31, NO. 3. 1999
106
medium khusus yang mengandunggandum serta ragi, dan selanjutnyadiisolasi[3]. Efek rubratoksinB terhadaphewan,terutamaunggasdan ternak, telah banyak dilaporkan. Pemberian pakan yang terkontaminasioleh P. rubrum kepada unggas, tcrnak, babi, kuda, dan mcncit terbukti rnenimbulkanberbagai cfek patologis, tcrulama berupa kerusakanhati dan ginjal Perlakuan serupa pada kuda menyebabkan [0]. perdarahanlambung dan usus halus, kentsakanjaringan otak, scrtainkoordinasisistcrnsarafp usat[22]. Terhadap hcwan pcrcobaan, rubratoksin B dapat rnernunculkan efck tcratogenik bentpa berbagai rnalforrnasi pada fetus. Kcrnunculan malforrnasi itu tcrgantung pada bcsarnya dosis rubratoksin B yang dibcrikan dan urnur kcbuntingan induk saat mendapat perlakuan.Beberapakclainan yang sering didapat bila rubratoksinB diberikan pada lahap organogenesisialah cksensefali, kclainan pina, kelainan rahang, hernia unrbilikalis(ornfalosel).dan rnatalcrbuka 15,l,201. Rubratoksin B mcrupakan cmbriosida yang cfeknya lebih parah bila dibcrikan pada awal kcbuntingan, dibandingkandenganpadaumur kebuntinganyang lebih lanjut [7,20]. Pcmbcrian rubratoksin B pada umur kebuntinganawal juga menirnbulkan kelainan rangka yang sangatnyatapadafctus mcncit [20]. Etek pcrlakuannrbra(lksin B pada tahaporganogenesi.s tcrhadap pcrkcmbangan pralahir tclah banyak dilaporkan.bahkanpcngaruhnyatcrhadappcrkembangan pascalahir ataupcrilakupun sudahditcliti [191.Hasilnya rnenunjukkan adanya bcrbagai kelainan ekstcrnal, internal,rangka,dan penyimpanganpcrilaku. Scjauh ini belum ada laporan mengcnai pengaruh perlakuan rubratoksin B pada tahap praimplantasi terhadap perkembangan cmbrio praimplantasidan fetus. Russel dan Russel tl3l menyatakan bahwa suatu teratogenyang bekcrja pada enrbrio tahap praimplantasi (zigot, pembelahan, blastososista) atau tahap praorganogencsisakan rnenyebabkan embrio itu mati atau tumbuh nonnal (hukum all or nothing), tergantung pada dcrajat kemsakan yang dialaminya. Namun, beberapa teratogcn seperti siklofosfamida [8], akrilamidaI l], etilnitrosourea[l2], dan adriamisinF4l dapat menimbulkankelainan pcrkembanganpada fetus bila diberikanpada tahappraimplantasi.Oleh karenaitu, perlu dilakukan pcnelitian mengenai elek rubratoksin B, yang diberikan pada tahap praimplantasi, terhadap perkcmbangan embrio prairnplantasitennasukjumlah sel penlusun blastosista,terhadap penampilan reproduksi induk, serta kemunculan kelainan perkembanganpada letus.
2
Bahan dan cara kerja
2,1 Bahan Hewan percobaanyang digunakan ialah mencit Swiss Wcbster yang diperoleh dari Jurusan Farmasi-ITB.
Pemeliharaan dilakukan di Rumah Hewan Jurusan BiologiJTB, dalam ruangan yang diberi penerangan listrik selarna 12 jam (pukul 06.00 - 18.00). Suhu ruangan rata-rata selama pemeliharaan ialah minirnum 22,86" C dan maksimum 26,83o C, dan ratarata kelembabanrelatif 8.1,78Vo.Pakanbutiran (CP55l, PT CharoenPokphandIndonesia)dan air minum berupaair ledengdiberikan secaraad libinmu Bahan yang diuji adalahrubratoksinB produksi Makor ChemicalLtd.. Jenrsalcm.
2.2 Cara kerja Mencit betinadcwasadara (umur 8-10 minggu), dengan berat badan 25-30 gram, pada saat estrus dikawinkan (l:l) denganrncncitjantan umur 12-1.1minggu pada sore hari. Kccsokan paginya mencit yang bersumbat vagina dinyatakanbunting 0 hari. Sclanjutnya,mencit bunting dikelompokkanmenjadi kelompok kontrol dan kelornpokpcrlakuan. Pada umur kcbuntingan 0 atau 2 hari, mcncit perlakuan disuntik secara intraperitonealdengan rubratoksin B yang dilarutkan dalarn propilen glikol dalam akuabidestilata(l:l v/v). Dosis yang diberikan adalah dosis tunggal 0,8 dan 0,9 mg/kg berat badarr (b.b.) dcnganvolumc penyuntikan0, lml/10 g b.b. Pada umur kebuntinganyang sama dengan kelompok pcrlakuan, mencit kontrol dibcri pelarut rubratoksin B dengan volumc dan carapcnyuntikanyang sarna. Penelitiantcrdiri ata,sdua percobaan: 'rubratoksin I Untuk melihat cfek B terhadap perkernbangan ernbrio prairnplantasidan jumlah sel penyusunblastosistaakhir. Induk mencit dibunuh dengan cara dislokasi lcher padaumur kebuntingan3,5 hari. Utcrus,oviduk, dan ovarium dikeluarkan dari rongga abdomen. Setelah dipisahkan dari ovarium, uterus dan oviduk dibilas (flushed)denganlamtan Hanks menggunakanjarum ukuran 30 G yang ditumpulkan dan dipasangpada syringe tuberkulin. Ovarium diamati untuk penghitungan korpus luteurn. Selanjutnya, embrio yang diperoleh dikelompokkanrnenurut Setiorini €t al. |71dengan beberapamodifikasi,yaitu: a embrio yang mengalami kelambatan perkembanganatau belum mencapaitahap blastosista akhir (1-8 sel); morula tidak marnpat;blastosista awal; dan bla.stosista sedang), b embrio tahapblastosistaakhir, dan c
embrio yang mengalami kelainan perkembangan (abnormal). Selanjutnya, terhadap blastosista akhir dilahrkan metode pewamaan krornosom menurut Tarkowski tzl) dengan beberapa modifika.si, unfuk penghitungan jumlah sel penyusunnya.
to7
PR0C.t7-8, VOL. .t1, N0. 3, 1999
2 Untuk mengetahuipenampilan rcproduksi induk dan kelainanperkembanganpada fetus. Induk mencit dibunuh pada umur kebuntingan 18 hari, kemudian dilakukan pengamatandan analisis jumlah implantasi, kchilangan terhadap praimplantasi, jumlah fetus hidup, kematian intrauterus(fetus mati dan embrio yang diresorpsi), dan berat badan fetus. Fcfus yang mengalami kelainan perkembangan dan jenis kclainan yang munculdiarnatidan dianalisispula .
blastosistaakhir [16]. Pada pcnclitian ini sekitar 507o atau lebih embrio kontrol telah berada di tahap blastosistaakhir, scdangkanembrio pedakuan hanya ll,97Va - 29,351o.Persentascblastosistaakhir menumn secara sangat nyata dari kontrol pada semua kelompok perlakuan, terutama pada kclornpok pedakuan umur kebuntingan2 hari dengan dosis 0,9 mg/kg b.b., serta sejalan dengan besarnya dosis mbratoksin B yang diberikan,untnk semuakclornpokperlaliuan. Embrio tahap l-8 scl ditcrnrrkanpada pcrlakuan umur kebuntingan0 hari dcngan riosis 0,8 rng/kg b.b. dan perscntasckcberadaannya sangatnyaladari kontrol. Pada kelompok ktlnl.rolsudahtidak ada lagi cmbrio tahap l-8 scl, dcmikian pula pada scrnua kelorrrpok pcrlakuan lainnya.
Analisis data parametrik dilakukan dengan uji sidik ragarnyang dilanjutkan clcnganuji beda nyala terkccil (BNT). Data noupararnetrikdirrji dcngan Wilcoxon's rank surn tcst. Dcrajat signifikansi ditcntukan pada p<0,05(nyata)dan p<0,01 (sangatnyata).Data dianalisis atasdasarunit anakan (litter unit), yang berarti bahwa semua nilai purata yang dicanturnkan dalam hasil pengarnatan atlalahpuratadari puratatiap anakan(mcan of thc littcr rncan). 3
Morula tidak rnanrpatmasih tcrdapat.sccarasangatnyata harnpirpada scmuakclornpclkpcrlakuan,terutamapada pcrlakuan urnur kcbuntingan 0 hari. Patla pcrlakuan umur kcbuntingan2 hari, crnbrio tahapini hanyaterdapat pada dosis tcrtinggi saja. llarnbatan yang tcrjadi pada tahap momla mampat llaling banyak dan sangat nyata didapat pada pedakuan umur kebuntingan 2 hu| sedangkanpada pedakuan umur kcbuntingan 0 hari, rncskipunpada dosis 0,8 mg/kg b.b. sccaranyata lebih tinggi dari kontrol, namunkcrnunculannyarcndahscperti juga halnyapadakontrol" Hai ini terjadi karcnapada saat perlakuan tli umur kcbuntirrgan0 hari, cmbrio rnasih bcrada pada tahap satu sel, sedangkan pada rrmur kebuntingan2 hari sudah rnocapailahap 8-16 scl atau tahap momla tl6l. Olch karena itu, hambatan perkcrnbanganpada pcrl:*uan umur 2 hari tcrjadi pada tahap yang lebih tua daripadabila pcrlakuan dibcrikan padaumur kcbuntingan0 hari.
llasil dan pembahasan
DariTabel I dapatdibacabahwarutrratoksinB dosis0,8 dan0,9 rng/kgb.b. yang dibcrikan sccarainfraperitoncal padatahapprairnplantasiurnur kcbuntingan0 atau2 hari dan mcryebabkan kelainan perkcrntelahmengharrrbat banganernbrio prairnplanlasi.l-larntlatanpcrkcrnbangan ditandai dengan bcrkurangnya jumlah ernbrio yang berhasil nrcncapai tahap blastosista akhir, schingga masih tcrdapat cnrbrio tahap l-8 sel, morula tidak manlpat, morula rnarnpat, blastosisla awal, dan blastosistascdang. Pada urnrrr 3,5 hari, sehamsnya sebagianbesar dari crnbrio sudah rncncapai tahap
yang diamatipadaumur kebunlingan3,5 haridari indukmoncityangdiberi Tabel1 Keadaanperkembanganembriopraimplantasi perlakuanrubraloksinB pada umurkebuntingannol atau dua hari Puratapersentaseembrioyang mengalamihambalanperkembangan, blaslosistaakhirdan embrio abnormal(lumlah) Umur Dosis Jumlah ( m g / k g kebuntingan b . b . ) induk Embrioyanglerhambalperkembangannya padalahap Blastosista saal penaKuan (hari)
1-8 sel
0 (konlrol) 0,8 0 (kontrol) 0,9
o
Blaslosista
akhir Tanpa Berdegenerasi zona pelusida
Tidak mampal
Mampal
0
0
4,17 (4)
13,54 (13)
22,92 (22)
59,37 (57)
0
1 4 , 1 3- ' , (13)
9,78'
(s)
13,04 (12)
8,69" (8)
29,35" (27)
5,44',
(14) 0
0
8,26 (10)
20,66 (25)
24,79 (30)
1 0 , 17 ' (12)
7,63
11,86' (14)
16,95' (20)
22,O3" (26)
8 8
Morula
Purala
0
(e)
Awal
Sedang
1,65
(s4)
0
(2)
I,65 (2)
20,34(24) 0
4,80
(s)
12,5 ( 13 )
23,08 (24)
59,62 (62)
0
0.8
I
0
0
19,23" (20)
16,23 (17)
20,19 (21)
28,85" (30)
13,64" (14)
0 (konlrol)
I
0
8,26 (10)
18,18 (22)
23,97 (29)
49,59 (60)
0
3,42" (41
4 )7"
11,97" ( 14 )
10,26"
21,37.' (25)
(s)
/,ot
44,64
0
(10)
0
(7)
0
0
0
(13)
1,92 (2)
zona pelusida emono (umlah)
(2)
I
d
Tolal
(s)
0 (konlrol)
0.9
persenlaso
Embrioabnormal
2,17 (2) 0 0
(37)
15,38" (16)
0
0
0
0
40,17 (47)
50,43"
0
(se)
':berbedanyatadarikontrolpadap<0,05":berbedasangatnyatadarikonlrolpadap
108
PROC.tTB, VOL.3t,NO.3, 1999
Fersentase blastosistaawal dan blastosistasedangpada Selain menghambat perkembangan embrio praimkelompok pedakuan,terutamapada perlakuanumur plantasi, rubratoksin B juga mengakibatkanterdapatnya kebuntingan2 hui dosis 0,9 mg/kg b.b. (3,42Eo embrio abnormal, yang pada kelompok kontrol tidak bla.stosistaawal dan 4,27Vo blastosistasedang), pernah muncul, Embrio abnormal yang paling banyak umumnyalebih rendahdan berbedanyatahinggasangat ditemukandan kejadiannyasangatnyata adalah embrio nyata dari kontrol (l2,5%osarnpai 24,79%;o). Lebih yang berdegenerasi, pada perlakuan dengan dosis rendahnyapersentaseini disebabkanoleh banyaknya tertinggi yang diberikan pada umur kebuntingan 0 hari embrio yang perkembangannya terhambatpada tahapdan terutamapada perlakuanumur kebuntinganZ han. tahapsebelumnya, terutamapadatahapmorulamampat. Perlakuandengan dosis 0,9 mg/kg b.b. menrunculkan 31,360/o embrio abnormalpadaumur kebuntingan0 hari, Pola hambatanperkembangan pada pedakuanumur kebuntingan 0 hari atau2 hari,danterjadinyapergeseran dan 50.4"37opada perlakuan umur kebuntingan 2 hut. Selain itu, ditemukan pula embrio tanpa zona pelusida hambatanke arah tahapperkembangan yang lebih tua pada perlakuanumur kebuntingan2 hari, ditunjukkan yang menyebar pada semua kelompok perlakuan, dan pada umumnya sangatnyata lebih banyak tlari kontrol. padaGambarI, yaitu padaperlakuandosis0,8 mg/kg b.b. Pola hambatanperkembangan yang didapatsesuai Terdapatnyazona pelusida tanpa embrio, yang muncul denganhasil pengamatanbeberapapeneliti terdahulu hanya pada perlakuanurnur kebuntingan0 hari dengan dosis 0,8 mg/kg b.b.. tidak dianggap sebagaikelainan, yang menggunakanteratogenyang lain pada mencit melainkan sebagaiernbrio yang terlalu cepat menehs. Kud;ddydanICR [6,13,17]. (a) eo
! I
50
rontrot 0,8ms/ksb.b
10
8 t-20
12346C Perkembangan embrio
(b) eo
fl kontrol J 0,smg/kgb.b
s0 ao
8
€so 20 10
123i{56
Perkembangan embrio Keterangan: Perkembangan €mbriotahap : 1:1-8s€l 2 : Morulalidak mampat 3 : Morulamampal 4 : Blaslosistaawal 5 : Blastosislasedang 6 : Blastosistaakhir . Pola hambatanperkembangan€mbrlo praimplanlasi &Cttp*laluan rubratoksin(b) dosistunggal0,8 mg/kgb.b. yang diborikansecaraintraperiloneal pada mencilumuikebuntingan 0 hari (a) dan 2 hari (b) serla perges€ranhambatanke lah;p perkembangan yang l6bihlua pada perlakuanumur kebuntingan 2 hari (b)
Hal ini berbedaCenganlaporanpcnclitianSetiorini el a/. [7] yang menganggapzona pelusida tanpa ernbrio sebagaisuatu kelainan.Ernbrio abnormal yang didapat dalampenelitianini senrpadenganhasil yang dilaporkan oleh sejumlah peneliti terdahulu yang menggunakan teratogenyang berbedadan mencitgalur lain [1,6].
Meningkatnya persentaseembrio yang terhambat dan abnormal perkembangannya dapat secara langsung disebabkanoleh rubratoksin B yang rnasuk ke dalam cairandi dalamronggauterusatauoviduk, melalui sekret kelenjar, lalu masuk ke dalam blastosista. Hal ini didasarkanpada laporan Kulangara & Crutchfield [g] yang menyatakanbahwa ion dan molekul kecil yang disuntikkankepadainduk mencit bunting ternyatadapat ditemukan di dalam rongga oviduk, uterus, dan cairan blastosista.Bahkan, molekul besar seperti protein pun, yang diberikan kepada induk, dapat ditemukan pada embrio mencitdi oviduk dan di dalam blastosistakelinci. Oleh karena nutrisi embrio tahap praimplantasi bergantungpada sekret kelenjar oviduk dan uterus, maka perkembangan embrio dapat terganggu oleh adanya rubratoksin B di dalarn bahan nutrisi embrio itu. Selain itu, menurutFabro & Sieber [15] senyawadenganberat molekul 17000 dapat masuk ke dalarn blastosista, sehinggarubratoksinB yang memiliki beratmolekul 518 sangaf besar kemungkinannya dapat masuk ke dalam blastosista yang antara lain akan menghambat pembelahan sel embrio. Hambatan perkernbangan itu dapat juga merupakan akibat tidak langsung dari rubratoksin B karena adanya gangguan fisiologis induk, sebabrubratoksin B dilaporkan juga dapat merusak hati dan ginjal, serta dapat mengganggu siklus Krebs di dalam tubuh dan juga rnengakibatkan disagrega.si polisom [3,41. Hasil penghitunganjumlah sel yang menyusunblastosista akhir menunjukkan penurunan secara nyata dari kontrol pada sernua kelompok perlakuan dan juga antarperlakuan,serta sejalandengan besarnyadosis yang diberikan (Tabel 2). Pada Gambar 2 rampak bahwa
PRUC.ITB, t/OL. 31,NO. 3. l9q9
1(}9
Tabel2 Jurnlahsel yang m€nyusunblastosistaakhirpada perlakuanrubraloksinB umur kebunlingannol alau dua hari yang diamatipada umur kebunlingan3.5 hari Umurkebunlingan saal p€rlakuan (hari)
Dosis (mg/kg hh\
J u m l a hi n d u k Kisaranjumlah yang diamali blastosistaakhir liap induk
Jumlah blastosisla yang diamali
Rala-ratajumlah sel blaslosisla akhir
8
4-8
42
62,23t 3,03a
0,8
tl
z- o
'A
55,64+ 3,50b
0,9
8
1-4
16
5 2 , 1 3+ 2 , 6 4c
0 (konlrol0
8
4-8
44
6 0 , 0 5* 2 , 6 1a
0,8
8
27
5 7 , 3 8+ 2 ,1 8b
0,9
8
1a
5 3 , 7 8r 3 , 3 3a
(kontrol) n
z
n-?
Angkayang diikutihurufyang sama tidakborbcdanyalaherdasarkan uji BN1T(BedaNyataTerkecil)pada p < 0,05
{-{-
-l
62t-60t-. rr8I ,sl ,'4 E 52I I 50J
0 hari 2 hari
48I qo l-Kontrol
0.8
0.9 ljosrs(nE/kgbb)
2 Pengaruh B dosislungglal Gambar rubraloksin 0,8atau0.9 padamencit b.b.yangdiberikan secaraintraperiton€al mg/kg jumlahselyang nolalauduaharilerhadap umurkebuntingan menyusun blastosista akhir. harnbatan tcrhadapjurnlah scl tcrscbut lcbih parah bila rubratoksin B diberikan pada urnur kcbuntingan0 hari. Pcnumnanjurnlah scl pcnyusun blastosista akhir dilaporkanpula pada pcrlakuan dcngan sikofoslamida [8], rnetilrncrkurikloridadan rncrkuriklorida [6], scrta mitornisin C 13l yang dibcrikan pada tahap praimplantasi. Pcnurunanjurnlah scl ini discbabkanolch terhambatnyapcmbclahan sel, yang antara lain diakibatkan oleh terharnbatnyainisiasi translasimRNA olehmbratoksinB untuk menghasilkanprotcin trrbulin. Proteinmbulin merupakankornponenrnikrotubul yang berperan dalam proscs pcmbelahan sel 12,231. proses translasi dapat juga di.sebabkan Tcrhambatnya oleh rubratoksin B yang mcnyebabkan disagregasi Polisom[2zl]. Terhadap perkembangan pascairnplantasi, ternyata rubratoksinB yang dibcrikan pada tahap prairnplantasi dapat menunrnkanjumlah fetus hidup pada semua kelompokperlakuansecarasangatnyata.Demikian pula halnya dengan mcningkatnya kcmatian intrautenrs, terutama berupa cmbrio yang diresorbsi, yang kejadiannyasangatnyata hampir pada semua kelompok perlakuan(Tabel 3). Juniah implantasimenurun sccara nyata pada pcrlakuan umur kebuntingan 0 hari dan menjadisangatnyata pada perlakuan umur kebuntingan 2 hari.Menunrnnyajumlah implantasi oleh rubratoksin
R daplt rJikaitkandcngankcrja rubraloksinR tcrhlrlap pcrkcmbangancrnbrio prairnplantasi,yakni rncnurunkan junrlah blastosistaakhir. Untuk dapat bcrimplantlsi, cmbrio harusrnampurnencapailahap blaslosisraakhir. Oleh karena itu, bcrkurangnyacmbrio yang berhasil rnencapaitahap terscbut akan mcnycbabkanlnenurunnya jumlah irnplantasi.Kchilanganpraimplanlasijugu rncrringkat sangat nyata pada scmua kclornpok pcrlakuan, lcmtama pada pcrkkuan umur kcbuntingan 2 hari, disebabkanolch banyaknyacrnbrio yang terharnbat pcrkcrnbangannyapada lahap praimplantasi dan juga olch mcningkatnya junilah ernbrio yang abnorntal. Sccaraurnum,dibandingkandcngankontrol, sernuaef-ck rubratoksinB tcrhadappcnampilanrcproduksiinduk dan pcrkcrnbangan pascairnplantasi rncrnpcrlihatkankcjadian yang sejalandcnganpeningkatandosisyang dibcrikan. BerbedadcnganpcrnyataanRusscl & Russcl [3] yang rncngcrnukakan hukumall or nolhing,lcrnyalaperlakrran dcngan rubratoksin B pada tahap prairnplantasidapat rncmunculkankclainan pcrkcrnbanganpada I'etusurnur l8 hari. Kclainanpcrkernbangan yang rnunculialah club ftxlt dan langit-langit bercclah (Tabcl 4). Langit-langit bcrcelah muncul, baik pada kelompok pcrlakuan urnur kcbuntingan0 hari maupun 2 hari, tetepi hanya pada pcilakuan dcngandosis tcrtinggi saja, dan kernunculannya sangat nyata pada perlalcuanumur kebunttngan2 hari. Kelainan ini tidak didapatpada kelornpokkontrol. Kemunculanclub foot tidak mcmperlihatkanperbcdaan yang nyata dari kontrol, rneskipunpada perlakuanumur kebuntingan2 hari kejadiannyacendemng mcningkat dan sejalandenganbesarnyadosis rubratoksinB yang diberikan. Dalam penelitian ini, club foot, sepertijuga perdarahan, mungkin muncul secara spontan sebab kejadiannya rendah dan tidak seJalu sejalan dengan besamya dosis, serta ditemukan pula pada kelompok kontrol. Penelitian dengan rubratoksin B ini mendukung hasil penelitianNagaoet al. [13,14],bahwa perlakuandengan teratogenpada tahapprairnplantasimasih dapatmemunculkan kelainan perkembanganpada fetus, mcskipun teratogenyang digunakannyaberbeda.
PROC. ITB, VOL.31, NO. 3, 1999
110
Tabel 3 Penampilanr€produksimencilyang diberirubratokslnB padaumur kebunlingannol atau dua hari dan diamalipada umur kebunlingan18 hari
Kematianinlraulerus Dosis Jumlah Jumlah Jumlah Kehilangan Umur a Kebuntingan (mg/kg i n d u k korpus rmpran- praimplanluteum lasl lasl saal Jumlah Jumlah Total penaKuan felus embno XrSD ItSD l%l (%l (hari) diresorpsi mali @ @
0 (konlrol)
8
0,8
I
0
122 (15,2s r 0,89)
119 ( 1 4 , 8 6I 1,13)
129
110 ( 1 3 , 3 8I 1,69)'
/l(q+
0,93) 0,9
8
124 /16 (+
108
( 1 3 ,rs
a
(v"l
('/4
0
0
Fetushidup Jumlah fetus
f/4
0
IA
(13,28)*
q
b
Berat badan felus (g) XlSD @
(2,46\ 19 (1s,14)*
(2"4e1 (7,62)'
119 (100)
'l,242+. 0,023
101 (e2,70)"
1,233 r 0,032
0,s3)
2,O7)',
0 (kontrol)
I
125 ( 1 5 , 6 3* 1,19)
120 ( 1 4 , 8 6* 0,ee)
5 (3,13)
1 (0,6e)
0,8
I
100 ( 1 5 , 5t 1 , 6 0r '
21 (17,23\*
I (s,07)"
0.9
8
121 ( 1 5 , 1r 3 0,89) 120 ( 1 5 , 2r5 1,04)
74 (9 ,2s1 2,76\"
46 (40,74)*
20 2 22 52 1,276 t (30,04)* (4,47) (34,51)-(66,72)" 0,053
2
induk(g) Jumlahfelus dengan kelainan X T S D perkembangan* @ dan perdarahan
(v"l 2 (1,34)
1 (0,6e)
24,84 t 2.14
0
1 8 , 4 4* 2,29*
5
(s,2s)'
20,34r 2,82*
2 (1,67)
23,56i 2,18
2 (1,74)
19 , 1 5* 2,29*
10 ( 18 , 1s ) *
14,84x 4,77
17 7 84 24 1 , 2 O t7 ( 1 4 , 6 e ) * ( 6 , 6 7 ) ' (21,36)" ( 7 s , 1 6 ) " 0 , 0 2 6 0
P€rlambanan berat
119 1 , 2 2 3t (99,31) 0,057
1l 2 89 1,152 * (1,7s) ( 1 0 , 8 6 ) - ( 8 s , 1 4 ) " 0 , 0 1 5
':berbedanyatadarikontrolpadap<0,05,":berbedasangalnyaladarlkonlrolpadap<0,01(@:Ulit-Sludenl,a:Wilcoxonsrank surn lesl), # : kelainanp€rk€mbanganberupa langll-langilb€rcslah dan club fool
Tabel 4 Kelainanp€rk€mbangandan perdarahanpada felus mencltumur kebuntingan18 hari yang induknyadiberiperlakuan rubraloksinB pada umur kebunlingannol atau dua hari Umur kebuntingan saal perlakuan (hari)
Dosis (m/kg bb)
Jumlah induk yang diamali
Jumlahfelus yangdiamatl
Jumlahfelus dengan kelainanperkembangan
(/"\
Jumlahletus oengan perdarahan
(/") Club foot
0
0
8
119
1 (0,56)
(konlrol)
0,8
8
101
0
0,9
8
84
1
(o,74) 2
0
8
119
(kontrol)
: 0,8
I
89
0,9
8
52
Langit-langit bercelah 1 (0,78) 0
0
(3,75)
1 (0,78)
0
2 (1.67)
1 (0.96)
0
1 (0.78)
4 (2,52)
6 (15,63)"
0
" : berbedasangal nyala dari konlrol pada p < O,O1(Wilcoxon'sranK sum test'l
4
Kesimpulan
pada Rubratoksin B yangdiberikansecaraintraperitoneal tahap praimplantasimencit (Mus musculus) Swiss Websterumur kebuntingan0 hari alau 2 harr, dengan dosis tunggal 0,8 atau 0,9 mg/kg b.b., menyebabkan hambatan dan kelainan perkembangan embrio praimplantasi,serta berkurangnyajumlah sel yang
menyusunblastosistaakhir. Terhadapperkembangan pascaimplantasi, rubratoksin B memrrunkanjurnlah implanta.sidan jumlah fetus hidup, meningkatkan kematianinFauterus,sertadapatmemunculkan kelainan perkembangan padafefus.
PROC t?'B t/]L, 31, N0" 3, 1999
5 Ucapanterima kasih Penulismengucapkanterima kasih kcpada Departetnen Pendidikandan KebudayaanRI atas bantuanbiaya dari penelitianini. ProyckTJRGEuntuk pelaksanaarr
6 Daftarpustaka 1. Darnranto. W , Kabir, IrJ., lnouye,NI.,Takagishi,Y. & \'arnarrurra,ll. Efltcts ol 2-mcthoxyethanoland rurt-'tlioxvacctic atrid on prcinplantation mouse ernbryrrs itr vrtro Em'iron.Metl.,38"33-36(1994). 2. Dcsarah,D.. I-{aycs,A.W. & Ho, l.K. Ellect of triph0sphatase activitics nrbraroxinB 0n aclcflosinc 'l'oxicol. Appl. Pharnracol..39,71-19. in thc nx>rrsc. (Ie77). l.
t{aycs.A.W. 1977. Rubratoxins.In Mycotoxin in hunrun antl ctnima! health (Y.1. Rodrick., C.W. Hesscltrnc& M.A. Mehlntcrt, editors), Pathotox (1977). Publ..ParkForestSouth,-505-523
4. tlaycs,A.W. & I{annan,C.J. Etl'ectof ntbratoxin B andaflatoxinon oxygenconsutnplionof Krebs cyclc 'fttxicol. Appl. Pharmacol.,25,3041 internrcdiates . (1973). 5. Hood. R.D., Ines, J.E. & Ilaves,A.W. Etfects of rubratoxinB on prenalaldeveloprrrcntin mice, Brzll. En vi r oil. (' on tant. 7-oxico 1., 10. 200-207( I 973). lnouye, M. Etfects of 6. Kajiwara, Y. & methylmercury and Inerctric chloride on preinrplantation mouseembryosin vivo, T'eratology, 33.231-237(1986). 1. Koshakji. R.P., Wilson, B.J. & Ilarbison, R.D. Effect of rubratoxin B on prenatal growth and nt in ntice. Res. Conmr Pathol. developrrre Pharntac ol., 5, 5U -59211973). 8. Kulangara,A.C. & Cmtchtield. F.L. Passageof bovine semrn albunrin from the mother to rabbit blastocysts.J. EnrbryoL Exp. Morph.,30, 411482 (t9t3). N., Spindle, A., Kafayarna,S.& Kabo, 9. Mat.sunroto, H. Cultureand transferof embryosas testingsystem for ernbryotoxicityof chernicals.Cong.Anom.,24, 3s3-372( 1984) 10. Moss, M.O. The mbratoxins, toxic metabolitesof Penicillium rubnmt Stoll. In Microbial toxins Part VI: Fungaltoxin (G. Kadis, editor).AcademicPress, New York, 392-407(1971). 11. Nagao, T. Devekrpmental abnormalities due to rnouse paternal germ cell, exposure of preirnplantatiorr ernbryos and organogenetic embryos to acrylamide. Cong. Anont.. y, 3546 (l994).
111
12. Nagao, T. Exposure of ethylnitrosourea before implantation induced congenital malfonnation in mousefetrrses. Cong.Anonr.,36,83-94(1996).
1 3 .Nagao,T., Ishuzuka,Y. & Mitzutani. M. Effects of mitomycin C [reatmcntbcftrre implantationon the developmentof mouseernbryos.Cong.Anont.,26, 93-l0l 0986). t4. Nagao, T., Shiote, M. & Sato, M. 'Ireatrnent of preimplantationrnouse ernbryos with adriamycirr, rnethylmcthancsulphonatc, and rctirroicacid induccd congenitaldcfcct.Cong.Anom.,37,2l-29 ( 1997). 1 5 .Nishimura, H. & Tanirnura,'I'. Cl.inical aspeds o.f tlLeterabqenicity o.fdnq,s. ,funcricanElscvicr Publ. C o . I n c .N e r vY o r k . ( 1 9 7 6 ) . l 6 Rugh, R. I'he nouse. It.s reprctchrctittn anil BurgcssPriblisltingCo., Minneapolis. clcv,elopment.
( r968). u.s.A.44-102 1 7 .Setiorini,R., Inouye,M. & Oda, S. Et'fectsof zirrc chklride, mcrcuric chloride, and cadrnium chloride on preimplantationux)usgcrnbryosin vito. Environ. M e d . .3 5 , 1 3 5 - 1 3 81 1 9 9 ri .
1 8 ,Spielmann,H., Eibs.H.G. & Mcrker, H.J. EtTecrs of treatn)entbefore irnplantationon cyclophosprhamide lhe developrncntof rat ernbryosafter inrplantation. l. Erubryol.E.rp.lt'lorph..41, 65-78 (1977). 'I.W., 'I. Kihara, & T'animura,T. Effects o[ 1 9 .Surjono, prenatal nrbratoxin B exposure on behaviour and function in postnatalrnice.(Abstract\.Clong.Anont., 28 (3), 2:3r-232(1988).
20. Surjono, T.W., Syarif, T., Sudarwati,S. & Okada, K. Sensitive period for rubratoxin B induced rnalformation in ICR mice. Cong Anont., 297-3M (l985).
2 l Tarkowski, A.K.
An air drying method for chromosomc preparation from mouse e{'gs Cytog enetic, 5. 394-400( I 966).
22. Wyllie, T.D. & Morehouse,L"G. Mycotoxicfirngi, ruycotoxins,nrycoioxicoses.Vol.l. Marcel Dekker I n c . ,N c w Y o r k ,( 1 9 7 7 ) .
23. Walson, S.4. & Hayes.A.W. Binding of rubratoxin B to mousehcpatic microsornesand in vitro effects of the mycotoxin on polysomc binding to microsomalmembranesas mcasurcdby the activitiy of an enzyme catalyzing disulphide intcrchange. Toxicon,19, 5()9-5l6 ( l98l ). 24. Watson,S.A. & Hayes,A.W. Effectsof alterationin rnetabolismon rubratoxin B toxicity in vitro and in the isolated rat parenchymal cell. To.vicol. AppI. Pharmacol,,61, 5M-516 ( 1982).
