PROSID]NG SEM]NAR ILM]AE PBBM] (20]5)
r05
EFEK KUEII.SETIN TERHADAP EKSPRESI GF,N ENDOTHELIAL TYITRIC OXIDE SYNTII,4SE (eNos) DI SEL OTOT JANTUNG DAN SEL ENDOTELIAL AORTA TIKUS DIABETES MELITUS TIPE 2 Tienl, Ahmad Hamim Sadewa2, Arta Farmawati2
t a
i
I
Fakultas Kedokteran Universitas llalLl oleo, '?Bagian Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada
q a
E-mail : tiensyamsuddin@yahoo con
3
ABSTRAK
!) (
Latar tselakatrg: Keadaan hiperglikemia dapat menpengaruhi ekspresi berbagai gen yang bcrhubungan dengan aterogeDesis dan angiogenesis Salah satunya adalah ekspresi gen entlothelial nitic oxide Jyrt ase (eNos). Penutunan ekspresi gcn eNos pada sel endotelial meDyebabkan kardiovaskular aterosklerotik pada diabetes melitus (DM) dal1 pcrubahan fenotif sel-sel otot jaDtung. Ku€rsetin merupakan senyawa flavonoid fitoestogen yang banyak ditemukan dalam diet manusia dan digunakan dalarn memperbaiki disfungsi vaskular. Beberapa penelitian menunjulikan bahwa kuerselin belpcran dalam memperbaiki fungsi kardiovaskular. M€todc: Dalam penelitian ini digunakan 36 ekor tikus Wist jantan usia 8-10 minggu yang dibagi ke dalarn 9 kelompok (4 ekorA<elompok). Tikus diinjeksi streptozotocin 60 mg/kgBB dan nicotinomide 120 mg/kgBB turtuk induksi DM tipe 2. Kucrsetin diberikan sccara oral selama 4 minggu dengan dosis yarg bewariasi 5,20, dar 80 mgA(gflB/hari, sefia dosis kombinasi delgan glibenkl;unid 5 mg/kgBB,ltrari. Pemeriksaan ekspresi gen eNOS di sel otot jantung dan se1 endotclial aona dilakukan menggunakal melade immunohistochemistry (IHC).
Hasil: Terdapat perbedaan tingkat eksprcsi gen eNos pada sel ototjantung dan sel endotelial aorta (p<0,05). 'l ingkat eksprcsi gen di sel endotelial aofta (9'7,56+2,224yo) lebih tingei dibanding sel otot jantung (91,87+5,032%). Tcrdapat korelasi yang bcrmakra antara dosis kuersetin dengan tingkat ekspresi gen eNos di sel endotelial aorta yaitu semakin linggi dosis kuersetin maka tingkat ekspresi gen eNos juga semakin tinggi, sedangkan di sel otot jantung tidak terdapat korelasi dosis kuersetio dengan tingkat ekspresi gen eNos. Kesimpulan: Terdapat perbedaan tingkat ekspresi gen eNos di sel endotelial aorta dan sel otot jantung. Terdapat korelasi bermakna antam dosis kuersetin dengan tingkat ekspresi gen eNos di sel endotclial aorla likus DM tipe 2, sedangkan pada sel otot jantung tidak terdapat korelasi bermakna antara dosis kuersetin dengan tingkat ekspresi gen eNos.
Katr Kunci: Ewlothelial nitric oxide s.yrrftr.rse (eNos), kuersetin, sel endotelial aofia, sel
otot
jariung, Diabetes melilus tipe 2.
PENDATIIIL[iAN
mergalami perubahan flrngsi dengan cepat. Respon terhadap hiperglikemia ini terjadi
lliperglikemia mcrupakan suatu kondisi abnonnal yang pertama kali menandai diabetes melitus (DM). Endotelium adalah
hanya dalam waktu
yang cukup sensitif terhadap peningkatan glukosa darah dan dapat sensor
i
6 jam.l Perubahan
fungsional yang begitu cepat ini menunjukkan bahwa endotelium merupakan indikator awal terj adinya diabetik vaskular pada DM.2
PROS]DING
SLMINAR ILMIAH PBBMI
(201'
juga dapat nrenrpengaruhi ekspresi berbagai gen yang berhubungan denAan alerogenesis dan angrogencr.,'. sal:h srrunya adalah clspre.i (eNos). Een e olheliol nilric oxide .!L/r1,4.rse Penwunan ekspresi gen eNos pada sel endotelial mcnycbabkan kardiovaskular aterosklerotik pada DM darl perubahan fcnotif sel-sel otot jantunga, serla menginduksi perubalran jumlah kalsium dan nitric oxide Hiperglikcmia kronis
fungsi miokardial.5 adalah regulator yang
[N0), serta mcnurunkan
Senyawa
NO
pefiing tcrhadap
nernodulasi Senya{a
fungsi kardiovaskular
kerja sel-sel otot
dan
jantung.
NO dihasilkan dari konversi L-
arginrn menjadi L-siLrulin melalui mekanisrne erzirnatik oleh nitric oxide .rynrla,re INOS). Aklivitas NOS sangat tergantung pada
nicalinonide adenine dinucleotide phosphate
(NADI']H). kalmodulin, flavin adenine dintcleotide (FAD), flain adenine mono-
nrcleolirle (FMN), dan tetrahidrobiopterin sebagai kofaktor6. Gen eNos diekspresikan oleh sel endokardial, scl endotelial, sel
epitclial
ginjal, mlocetes atrial, dan'
ventrikular j antung.
T 3
banyak ditcmukan dalam diel manusia seperli
apcl dan bawang adalah kuersetinrr'12Promotor eNos terdiri atas sejumlah ejemen regulator ekspresi gen eNos, salah satu diantarrnl c rdalah crtrogen r(\fontive element.Penglkatan cstrogen pada resoptor estrogen menycbabkan aktivasi es/rogen, responsiNe eleme t dan peningkatan transk psi gen eNosr3. Kuersetin sebagai senyawa fitocstrogen juga memiliki efek seperti cstrogen dalam mengaklivasi ejtrogenrcsponsive eleme tt4. Pemberian kucrsetin sebagai antioksidan yang kuat mendampingi obat antidiabetik diharapkan dapat memberikan wacana baru
penggunaan selyawa flavonoid dalam penatalaksanaan DM, khususnya diabetik vaskular dan kardiomiopati. Oleh karena itu, perlLl adanya pemeriksaan efek kuersetin lerhadap marker fungsi kardiovaskular scperli ekspresi cNos di jantrmg dan aorta DM tipe 2 dengan berbagai variasi dosis kuerserin.
METODE Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian
Pcnumnan produksi NO disebabkan oleh gangguan ekspresi
dapat eNos,
modifikasi post-translasional eNos, adanya interaksi dengan heat shock protei 90 (hsp90), dan kaveoline. Penelitian efek iskemia miokardial jantung tikus terhadap eksprcsi gen eNos mcnunjukkan pada 30 nenit peftama ekspresi gen eNos masih stabil, setelah 60 melit terjadi penurunan ekspresi eNos sebesar 7'7yo , dan setelah 120 nenit ekspresi gen eNos tidak terdeteksir0. Berbagai agen farmakologi telah dikembangkan untuk mcningka&ar l'ungsi kardiovaskular pada Flavonoid mcrupakal1 senyawa fitoestrogen yang banyak digunakzur dalam memperbaiki dislungsi vaskular. Salah satu scnyawa flavonoid yang
DM.
ad,alah Streptozotocin dan nicotindmide (Sigma Chemical), Antibodi mouse monoklonal NOS3 (A-9) 200 gl (Santa Cruz), Kit glukosa g/rr'./rt, oridasc-phenol aminophenazone(.GOD-PAP) (DlaSls Diagnostic
Syslems), padatan kuersetin (Sig*a Chemical).
lnduksi Diabctcs Melitus dengan STZ-NA Hewan coba yang digunakan adalah tikus WislaLr jantan sebanyak 36 ekor delgan usia 8-10 minggu dan berat 200-300 g sefia dilakukan adaptasi selama 3 hari sebelum diinduksi dengan DM tipe 2. Setelah adaptasi hewan dicoba dipLrasakan selama 12 jam (oternight). Setelah 12 jam, diukur kadar glukosa darah puasa. Tikus diinjeksi STZ secan t.p (intraperiloreaD dengan dosis 60
!
I
PROS]D]NG SEMINAR ]LMIA]] PBBMI (2A]5)
108
mg/kg BB y,rng dilarutkon dalam 3 mL bulfer
sihat
pll 4,5 dingin. Seteiah 15 menit \fl. tifr"r. JiinjeLsiNA sccara i.p
pcmh. rr.rn
dcngan dosis 120 mg/kg BB yang dilarLLtkan dalam 3 mL larutan NaCl 0.9olo. Dalam pencntnan kondisi DM, kadar glukosa darah puasa diperiksa pada hari ke-7 setelah penvuntikan STZ-NA. Kadar glukosa da(ah puasa diukur dcngan metode GOD-PAP
menggunakan spektrofolometer. Tikus dinlrtalan uiabctcs up.rbila setclah I nringgu kadar glukosa
daLrah
puasa
)
126 mg/dl-.15
Perlaliuan Hewan Coba Kuersctin dan glibenllamid diberikan kepada 8 kelonrpok setiap hari selama 28 hari per-sondasc16. Dosis yang diberikan glibenklamid 5 mgn(g BB (K3), kuersetin 5 mg/kg BB (K4), Luersetin 20 mg&g BB (K5), Lucr,etin 80 mg kg BB (K6). kuerserin 5 mgl[g BB dan glibenklamid 5 mg/kg BB
(K7). kuerrctin 20 mg/kg BB
dan
glibenklamid 5 mg/kg BB (K8), dan kuersctin 80 mg/kg BU dan glibenklamid 5 mg/kg BB (K9). Kuersetin diberikan dalam 2 ml NaCMC 0,i% untuk semua perlakuan. Untuk kelompok sehat (K I ) d.ur DM tanpa perlakuan (K2) diberikan larutan Nehicle Na-Cil;4C D,5yo tanpa kuersetin. Glukosa darah puasa diuL-ur pada hari ke-21 penberian kuersetin untuk mengontrol cfek kuerselin. Setelah 35 hari pemberial kueNetirl, dilakukaD pengukuran kadar glukosa darah puasa, dekapitasi, dan pemedksaan imtuunohisrochemistry (IHC) j aringrul j antung dan aorta. Pemeriksaan Kadar Glukosa Plasma
Darah diambil dari sinus orbital tikus dan discntrifugasi segera setelah pengambilan darah. Glukosa diukur mcnggunakan kit glukosa dari Dyasis.
Pemcriksaan Imunohistokimia
Setelah 4 minggu perlakuan, tikus dikorbankan, j.L ngan jantung dar aorla diambil dan dimasukkan ke dalam bufer formalin 10%, kemudian diblok parafin. Ekspresi eNos diperiksa dengan metode imunoh i5lok in) ia.lm unohisruk im
ia
jaringan
dilakukan menggunakan teknik standar strepta|idin-bitrin-larelirg.Irisan otot skelet dan hepar dideparafinisasi meng-gunakan xylol. Rehidrasi dalamlarutan alkohol absolut (100%) kemudian alkohol 90%.80% and 70olo.dan dibilas d,cngan phosphate bu..ffer salire (PBS). Jaringan ditambah dengan H202 dan diinkubasi selama 10 menit di dalarn microwave (90' C) ultuk memblok aktivitas indigenous peroxi.lase kemudian dibilas selama 15 nenit dalan larutan 0.01 M PBS (pll 7.40). Jaringan kemudian diblok dengan uniw^ul trncAinq antibody lantibodi ptilr|et eNos) danllorse Radish Peroxidase (HRP). Pewamaan menggrmakan betazoid DAB dan counter stain hematoxillin meyet ya:Dg ditambahLan.ctelah inlubasi selama I jam.
Analisis Statistik Dala disaiikan secara deskriptif dalam bentuk naratif, tabular, dan grafikal. Normalitas sebaran data diperiksa dengan menggunakan qj Shapiro-Wilw.t < 50). Data ditampilkan sebagai rerata t simpang baku. Uji statistik pa.amet k untuk data numerikal (distribusi data normal) dilakL:kan dengan menggunakan One lltay ANOVA. Namun jika distdbusi data tidak normal, maka dilakukan uji statistik nonparametrik yang merupakzLn altematif dad uji parametriknya. Untuk alternatif Lji One Way ANOVA adalah uji Kruskal- Wall is.Urttk uji korclasi digunakan
uji
korelasi Pearson jika distribusi data nomal, ramun jika distribusi data tidak
normal dilakukan uji
nonparametrik
Spearman. Nilai p<0,05 digunakan sebagai signifikansi pada sctiap uji.
Pt.
J
E
d kt nl
d fi
SEMINAR ILM].1H PBBMI
(20]5)
Uji
normalitas berat badan subjek der\gan Saphiro-Wilk (n<50) menunjuk:kan adanya dist busi yang normal pada setiap kelompok pada saat pretest dan pos est (p>0,05). Hasil irji One llay ANOIIA memperlihatkan tidak terdapat perbedaaan berat badan yang bemakna antar kelompok baik
Badan
tikus ditimbang sebanyak 2 tali yaitu sebelum perlakuan (pretesl) dan 4 oinggu setelah perlakuan (po.r/te.rt). Rerata BB tikus dapal dilihat pada Tabel I berikut Berat badan
iii.
pada saat pretesl l]I'aupun posl/esl (p>0,05).
Tabel L Rerata berat badanpad,a Kelompok
Nomal
sa,at
pretesl dan postlesl (gram)
Pretest
(n={)
(Kl)
(K2) DM + Glibenklamid (K3) DM + KueNetin 5 (K4) DM + Kuersetin 20 (K5) DM + Kuersetin 80 (K6) DM + Giibenl
p**
Posllest
p*
2l'7+12,193
225,25L30,9'77 0,613
212*7 ,0'11
222,5+25,981
211,5f6,557
0,457
190,75+22,824 0,15',1 202,25+23,543 215,25+25,395 0,064 227,5+26.913 204,25+11,602 0,37',t
229+11,747 229,25j4'7,96t 0,990 203+10,985 195,50+24,'172 0,464 211,25+28,64 21 1,5+58,089 0,990 189,75+9,069 l'70,5+4,655 0,005 0,078
0,520
Ket. * Uji t bcrpasangan,** Uji One Way ANO,/,4, p<0,05 mcnunjukkan hasil yang bennakna
(adar Glukosa Darah Puasa
Analisis statistik uji normalitas nenuliukkan sctiap kelompok memiliki distibusi yang normal baik pletest tna.uptlx, p0 test (p>0,05). Hasil uji berpasangan
t
memperlihatkan
Kl dan K8
memiliki perbcdaan rerata kadar glukosa damh puasa
yang bennakna (p<0,05),
sedangkan
kelompok lain tidak bermakna.
'l abel 2. Rerata kadar glukosa darah puasa padasaatpretest daJ, posttest(mg/dL)
Pfelesl
Kelompok (n=4) Normal (K 1)
108,04+36,58
Diabetes (K2) DM + Glibenklamid (K3) DM+Kuersctin5(K4) DM + Kuersetin 20 (K5) DM + Kuersetin 80 (K6) DM + Glibenllamid dan kuersetin 5 (K7)
(K8) 80 (K9)
DM + Glibenl
DM + Glibenklamid dan kuersetin
p*
(ei.
+
Posttest 62,87+11,88
0,04'7
154,25+16,60 202,25+62,23 143,33+15,81
196,',14+103,13 0,444
150,'7 5+21 ,'7 1
1'79,38+102,12
t'72,46+38,90 290,07 +78,16
164 ,80t62,14
143,08+t2'7,99 143,29+15,86
t65,14{47,4',1
260,04+104,59 105,47+54,23 374,39+144,25 232,31+90,10 0,000
0,013
Uji t berpasangan, ** Uji O e Wq ANO,/,4, p<0,05 menunjr*kan hasil yang bermakna
0,535 0,2'72 0,635 0,621 0,r 39 0,014 0,149
PROSIDING SEM]NAR ]LM]AH PBBM] QO]5)
Berdasarkan ujl Levene's lest antar plompok memiliki variansi data yang sama
i>0,05), sehingga digtnakwt One
WaY
fVO[luntr.rk menguji pcrbedaan rerata kadar lukosa darah puasa antar kelompok baik pada tar pIc^J/ rnrupun rorllesl. u|i one lray
,ryOl.Imcmperlihrtkan terdapat perbedaan idar glukosa darah puasa yang bermakna
antar kelompok baik pada saat //eteJt maupun posfle.rl (p<0,05).
Tingkat Eksprcsi Gen eNos di Sel Otot Jantung Rerarr pcrsentase tinglal ekspresi gen eNos pada sel otot jantung dapat dilihat pada Tabel 3 berikut ini.
Perb,
Janti signil disirx berm sel
Tabel 3. Rerata persentase tingkat ekspresi gen eNos di sel ototjantung (o%) p* Rerata+SD Kelompok (n=4) 0,055 89,61+3,225 Nomal (Kl)
9't,26+r,588
Diabetes (K2)
DM DM DM DM DM DM DM xrr.
+ Glibentlamid (K3) + Kuersetin 5 (K4) + Kucrcetin 20 (K5)
96,39+1,160
+ Kuersetin 80 (K6)
88,35f3,949
+ Glibenklamid dan kuersetin 5 (K7) + Glibenklamid dan kuersetin 20 (K8) + Glibenklamid da:r kuersetin 80 (Ke)
92,60+1 ,530
-UlA" wq nttl,4.
89,53+l,767 91,.92+1,556
86,98+6,492
p-0.05 menunjukkan ha'iil ) ang lida( bermakna
U1i One WayANOVA menunjukkan
tidak
perbedaan bemakna tingkat ekspresi eNos
94,17+3,521
di sel otol jantung anlcr kelompok.
ltuy
ANOITA dengan signihkansi p<0,05. Hasil analisis menunjukkan tidak terdapat perbedaan tingkat ekspresi gen eNos yalg
gkat Ekspresi Gen eNos di Sel
bermakna antar kelompok (p>0,05). Distribusi data tingkat ekspresi gen eNos pada setiap kelompok menunjukkan sebaran yang nolmal
dot€lial Aorta
(p>0,0s).
,05).
Tingkat ekspresi gen eNos ompok dianalisis menggunakan
uji
antar
(n:4
Normal (K1)
(K2) DM + Glibenklamid (K3)
Rerata+SD 98,78+1,631
,16+l,289
97
DM+Kuersetin5(K4)
98,08+1,158 94,57+1,529
Ket.
+ Kuersetin 20 (K5) + Kuersetin 80 (K6) + clibenklamid dan kuersetin 5 (K7) + Glibenklamid dan kuersetin 20 (K8) + Glibenklamid dan kuersetin 80 (K9)
Ae
deng
j-ti den! Hal seba
hipg nilal Tabr
!!s ---Ket.
Diabetes
DM DM DM DM DM
Ek"i
k!
Ore
Tabel 4. Rerata persentase tingkat ekspresi gen eNos di sel endotelial aorta (%) KeLompok
Korf
9',7,48+2,462
98,30+0,367 97,'79+2,291 96,62+4,149 99,22+0,943
woy ,tuOt''|,, p>0,05 menunjukkan hasil yang tidak bermakna
hasi
sigr tida dosl
eNt jugr den
SEM]NAR ILT,I]AJT PBBMI (2015)
Tingkat Ekspresi Gen eNos di dan
Ao
Berdasarkan
signifikansi dhinpuikan
Terdapat
31 subjek yang memiliki tingkat
n
ekspresi eNos di sel otot jantung lebih rendah
uji l/l/coroz diperoleh basil
dibanding di scl cndotelial aorta dan terdapat
p<0,05 sehingga tcrdapat pcrbedaan
1ug memiliki tingkar ekrpresi
5
dapat
subjek
yang
eNos lebih tinggi di sel otot jantung dibanding di scl cndotclial aofia.
tingkat ekspresi gel1 eNos di jantung diti sel endotelial aofia. s9i otot bernakna ant.lra
gen
'fabel 5. Perbedaan tingkat ekspresi gen eNos di jantung dan aorta (%)
Jaringan Aorla
Jantune Ket.
* I ji
Rerata+SD
n
Median (minimum-maksimum) q8,t9 (40,58-100) 36 97j6!2,224 91,87+5,082 92.37 (81.21-100) 11 r/coror. p 0.05 menunjukl,rn ha.il bermr(nr larrg
Kuersetin dengan Tingkat ll$pr.si Gen eNos di Jantung dan Aorta Untuk melihat korelasi dosis kuersetin delgan tingkat ekspresi gen eNos di sel otot jartung dan sel endotelial aorta dilakukan
uji korclasi Spearman. Hal ini karena dosis kucrsetin memiliki dergan menggunakan
nomal (p<0,05). Uji hipotesis berdasdkan kekuatan korelasi (r), sebaran
nilai
data yang tidak
signilikansi (p), dan arah Lorelasi.
Tabel
6. Korelasi dosis kuersetin
tingkat ekspresi gen
Dosis
r
kuersetin p
dengan eNos di sel otot jaotung Tingkat ekspresi eNos -0,237 0,459
n
t2
Uji Korelasj .stedlrrar, P<0,05 menunjukkan hasilyaDg bcrmakna Ket.
6 di
atas menrurjukkan nilai signifrkansi Spearma, p>0,05 yang berarti Tabel
0,000
36
Korelasi Dosis
bemakna anta-ra dosi. luersetin dengan ringkat ekspresi gen eNos di sel ototj.mtung. Koefisien korelasi (r) juga memperlihatkan arah korelasi negalif tidak terdapat korelasi yang
dengan kekuatan korelasi lemah (r
:
-0,237).
p*
Tabel 7. Korelasi dosis kuersetin dengan tingkat ekspresi gen eNos di scl endotelial aoda Dosis kuersetin
p
Tingkat eksDresi eNos 0,650 0,022
n
12
I
Ket. Uji Korelasi Spealmar, P<0,05 menudukkan hasil yang bcrmakna
Hasil uji korelasi Speerman tethadap dosis kucrsctin dengan tingkat ek<presi gcn eNos di sel endotelial aorta menrurjukkan korelasi yang bermakna antara dosis kuersetin dengan tingkat ekspresi gen eNos di sel endotelial aorta (p<0,05). Nilai koefisien korelasi Spearman sebesar 0,650 menunjukkan arah korelasi positif dengan kekuatan korelasi kuat.
(r)
PEMBAHASAN Berat Badan
uji t berpasangan dan Ore Way ,4N0ll, rerala berat badar: tikus pada BerdasarLan
saat prete.^t dan posttest menunjukkan tidak
terdapat perbedaan yang bermakna, kecuali unrul. kelompok glibenJ
pada kadar glukosa darah puasa (cDP), dimana kadar GDP K9 setelah perlakuan 4
PROS]DING SEMINAR ILMIAH PBBMI (2015)
nilai >200 mg/dl-. Pada kelompok yang diberi kucrsetin (K4, K5, K6) ming.qu menuniukkan
tidnk mcnunjuklan kcnaikan ataupun pen,fun.rn )ants bcrmckna. Hal ini menunjrLkkan bahwa kuersetin tidak memberikal efck terhadap perubahan berat badan tilus. Pcmberizul kuersetin 10 mg/kgBB pada tikus yang diinduksi diabetes lidak menunjukkan basil yang signifikan terhadap berat baclam tikus.l7
Kelompok kombinasi glibenklamid dan kuerselin mcnunjukkaD kecenderungan torjadinya penunuran betat badan, meskiputl hasilnya tidak signifikan. Demikian pula untuk kelompok yang diberi glibenklamid 5
mg/kgBB terjadi penurunan berat badan. Glibeoklamid tidaL nenyebabkan peningkatan berat badan pada tikus diabetes. Tikus normal
memiliki berat badan yang lebih tinggi di banding tikus diabctes dan tikus diabetes yang
..
,,, ,,
,.t3
drherr ollbenKtamto.
Kudur"Glukosa Du.ah Puasa Pada pcnelitiat i1i kelompok tikus DM yang mengalami penurunan kadar GDP hingga mencapai kadar glukosa normal adalah kelompok tikus DM yang diberi kombinasi glibenklamid dan kuersetin 20 mg/kgBB (K8) yaitu 260,04+104,585 mg/dl" pada sazt ptetest
nrenjadi 105,47+54,237 mgldL pada saat posresr. Hasil uji t berpasangan pada kelompok ini menunjukkan ada perbedaan bermakna antara kadar GDP prelest datl PosttesL
penelitian menemukan bahwa dosis kuersetin 25 mg kgRB yang diberiLan selama 4 minggu pada tikus diabctes memberikan penurunan kadar glukosa darah yang tidak signifikal.re Rerata kadar GDP menunjukkan bahwa
kuersetin tidak memberikan
cfck
Pi kui kor k"J leb
tid
sccara
me
langsung terhadap penurunan kadar glukosa darah pada diabetes melitus. Kuersetin sebagai
el(
lebih mcmiliki efek anriok.iJrn yang kuat dibanding anLisenyawa flavonoid
hipcrglikemia.2o Hal ini terlihat dari kadar GDP, kelompok dengan dosis kuersetin tunggal memiliki kadar GDP yang cenderung konstan pada saat prelest da1't posllesl Sedangkan kelompok yang diberi glibenklamid baik dosis kombinasi maupun dosis ttmggal memberikan penumnan kadar GDP meskipun tidal semua hasilnya bermakna. Glibenklamida merupakan senyawa sulfonilurea yang banyak digunakan dalam penatalaksanaan diabetes melitus tipe 2. SeDyawa ini menutup kanal K-ATPase, menghasilkan depolarisasi membran, dan meningkatkan in{rx kalsium ke dalam sel, sehingga memicu sekresi insulin ke dalam
ti\ ril E;
e\
ki e\ Kr d4
ml va se
er
el hi EI
darah.2l
m
Tingkat Eksprcsi Gen eNos di Sel Otot Jantung Ekspresi gen eNos terutnma dihasilkan di scl endotelial aorta, namun beberapa studi
el
terbaru menunjuklan bahwa eNos dihasilkan pada beberapa sel diantaranya adalah sel otot jantung (cardiomyocytes).
dl
juga
el p1
ri D
n p
Secara keseluruhan kadal GDP untuk tikus yang diberi glibenklamid baik kombinasi dengan kuersetin maupun dosis tunggal
'Peranan eNos di sel otot jantung adalal untuk meningkatkan relaksasi diastolik otot jantung senyawa
d
mempcrlihalkan adanya penurunan kadar glukosa darah, meski hasilnya tidak semua signifikan scperti pada K8. Untuk kclompok tikus DM yeng dibcri kue$etin dengan dosis tunggal yaitu 5, 20, dan 80 mg/kgBB menunjukkan hasil yang bervadasi dengan kecenderungan GDP yang konstan. Sebuah
vasodilator ritric oxrde Q,,lO).22 Tingkat ekspresi gen eNos pada sel otot janturg tidak menunjukkan perbedaan rerata
s
melalui aktivitas fisiologis
yang bennakna antar kelompok.
Dosis
kuersetin 20 mg[
dosis lain baik pada kelompok yang diberi
k
I .t
TRASIDING SEM]N,I R
II,M]AH PBBMI (2015)
tue$etin dengan dosis tunggal maupun dosis
endolelial aofia terlihat bahwa terdapat
kombinasi.
Tingkat ckspresi gen eNos pada lelonpok diabetes mcnunjukkan hasil yang Ieblh tinggi di banding normal, meski hasilnya tidal, signifilan. PeneliLian lain juga
perbedaan yJng bermakna tingkat elspresi gen
menemukan
eNos pada kedua sel (p<0,05). Tingkat ekspresi gen eNos di sel endotelial aorta (9'7,56t2,224%) lebih tinggi dibanding di sel otot jantung (91,87+5,082%). Untuk tikus
eksprcsi
bahwa tidak ada
perbedaan
mRNA eNos yang bermakna antara
likus sehat dan diabetes.23
di jantung dan aorta menyebutkan
Tingkat Ekspresi Gen eNos di Sel
f,ndotelial
tingkat ekspresi gen €Nos terlihat bahwa semakin tirggi dosis tinggi pula tinglal ekspresi her.erin 'emakin eNos meskipun hasilnya tidak signifikan Kuenctin sebagai senyawa fitoestrogen Berdasarkan rerata
memiliki aksi estrogen endogen yang berperan
transkripsi gen
rnelalui elemen regulator yaitn e st
eNos
promoter gen eNos
rcgefi-r e spo ns iv e eleme nt.t 1
aual paparan hipcrglikemia. sel yang pertama kali merespon adalah sel endorelial aofla.r Pcningkatan ekspresi gen eNos dapat juga terjadi pada keadaan hipergiikemia. Penelitian pada kultur sel endotelial dengal kadar glukosa tinggi menunjuktan terjadi up-rcgulatioh gen eNos.2a Tingkat ekspresi gen eNos di sel endotelial aofia yang diperoleh dari hasil penelitian ini dapat juga dijelaskan melalui mekanisme paparan hiperglikemia selain Pada lahap
disebabkan oleh aksi kuersetin. Durasi induksi
DM yang berbeda-beda antar kelompok (l-3 minggu) dapat menjadi penyebab terjadinya
paparan hiperglikenia
konis pada sel
endotelial aorta sehingga memberikan tingkat ekspresi gen eNos yang tidak berbeda secara signifikan antara kelompok normal dengan kelompok
ekspresi
mRNA eNos di jantung lebih tinggi dibanding
Aorta
dalam meningkatkan
diabetes (K2) tidak terdapat perbedaan tingkat ekspresi eNos. Penelitian pada ekspresi eNos
DM.
Perbedaan Tingkat Ekspresi Gcn eNos di
Jantung dan Aorta Berdasarkan rcrata perbedaan tingkat ekspresi gen eNos di sel otot jantung dan sel
di
aorta pada tikus sehat dan tikus diabetes setelah 4 minggu terpapar hiperglikemia.26 Sel endotelial aofia merupakan sel yang pertama kali terpapar oleh kadar glukosa
darah yang tinggi. Pada
keadaan
hiperglikemia terjadi peningkatan jumlah radikal bebas yang memicu tedadinya stres oksidatif di tingkat seluler, sehingga ekspresi eNos juga mengalami peningkatan sebagai kompensasi untuk menuflrntan tingkat stres oksidatif tersebut. Namun, jika terjadi hiperglikemia konis ekspresi gen eNos justru
itu, menghasilkan
mengalami pemlrllran. Selain
aktivitas senyawa eNos vasodilator NO juga mengalami perubahan. Hal ini dapat menyebabkan kadar NO di 24 27 sirkulasi mengalami penLrrunan.
dalan
Korelasi Dosis Kuersetin dengan Tingkat Ekspresi Gen eNos di Jantung dan Aorta Berdasarkan uji korelasi Spearman terhadap dosis kuersetin dengan tingkat ekspresi gen eNos di sel otot jantung menunjukkan tidak adanya korelasi yang bemakna antara dosis kuersetin dengan tingkat ekspresi gen eNos dan arah korelasinya negatif. Hal ini nenurjukkan bahwa ekspresi gen eNos di sel otot jantung bukan diinduksi oleh kuersetin. Keadaan hiperglikemia dapat meng-upregulasi ekspresi gen eNos. Namun akibat durasi induksi DM yang berbeda-beda (1-3 minggu) menyebabkan tedadinya hiperglikemia konis yang
PROSIDING SEMINAR ILMIAH PBBMI (2015)
114
kemudian menunrnkan ekspresi gen eNos di sel o1o1.iantung.
Ibl
yang bcrbrda diperoleh
dai
uji
korelasi Speannan terhadap dosis kuersetin dengan tingkat ekspresi gen eNos di sel endoieliai aorta mcnurjukkan adanya korelasi ya:rg bcrmakna dcngan arah korelasi positil Sebuah penelitian menyatakan bahwa kucrsctin mampu meningkatkan tingkat ckspresi gen eNos pada aorta tikus hipcrtensi.23 Secara teori, kuersetin sebagai senyawa fitoestrogen memiliki aksi estrogen endogen yang berperan dalam n€ningkatkan transkripsi gen eNos melalui elemen regulator pronroter gen eNos yaitu ?!!ro8(n-r(\po$ivt elemerl.l4 Kuersetin yang digunakan dalam penelilian ini adalah kuersetin aglikan yang be$ifat tidak larut air. Kuersetin dapat menembus membran plasma dan kemudian te kat pada reseptor estrogen yang berada pada permukaan mcmbran iDti. Pengikatan kuersetin pada reseptor estrogen akan mcngaktivasi elemen regulator erllogenrcspollsbe eletuent pada promoter gen eNos yang l(n,udian meng-uprcgulasi clpsrcsi gen eNos.
SIMPIII,AN Terdapat perbedaan tingkat ekspresi gen
eNos
di sel otot jantrulg dan sel
endolelial aorta, tidak terdapat korelasi bernakna antara do'i" kuerselin dengan tingkar ekspre
lerdapat korelasi bemakna antara dosis kucrsctin dengan tingkat ekspresi gen eNos di scl endotelial aorta tikus DM tipe 2 yaitu scrnakin tinggi dosis kuersetin maka tingkat ckspresi gen eNosjuga senrakin tinggi. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapal te ma kasih penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah mendukung selesainya penelitian lnr tetul na llealth I'rofessional Educqtion Qualit)1 (LIPEQ)
Universitas Haluoleo atas dukungan penelitian ini.
dana
DAFTAR PUSTAI(A
l.
2.
Beckman JA, coldfine AB, Cordon MB, Creager MA. Ascorbate restores endotheliumdependent vasodilation ;mpaired by acute hyperglycemia in homans. Cbculation. 2001i 103(r2): l6 r8-t 623. Joshua A, Beckman MD. Palhophysiology of
Vascular Dysfunction in
p
Diabetes.
3.
tutuntls. 2004 ;8(1 0). Stenina OI. Regulation of vascular genes by glucose. Crr Pharm Des. 2005|'11: 2367
4.
Dimmeler
C ardiolo
2381.
S, Fleming l,
Fisslthler
B,
Hennann C, Busse R, Zeihcr AM. Activation ofnitric oxjde synthase in endothelial cells by
Akt-dependent phosphorylation. Ndtlr. 1999;399:601-605. \4alhotra A. Lopet C. Na;a(ouziA. lropor)in subunits contribute to altered myosin ATPase activity in diabetic cardiomyopathy. MolCell Biochem. 19951 1 51 : 1 65-1'72. 6. Moncada S, Palmer RM, Iliggs EA. Nitric oxide: physiology, pathophysiologry, and plrarmacology. Pharmacol Ret. l99l' 43: 109-142. Lamas S, Marsden PA, LiGK, Tempst, P., Michel, T.Endothelial nitric oxide synthasel Drolecular cloning and characterization of a disti'rot constitutive enzyme isoform. P/oc Natl Acad Sci U 5A.1992, 89:6348-6352. 8. Balligand J-L, Ungureanu-Longrois D, SiDrmons WW, Kobzik L, Lowenstein CJ, Lamas S, Kelly RA, Smith TW, Michel T.Tnducrion of NO slnrhaie in rat cardiac microvascular endothelial cells by IL-lp and lFNl . An J Physiol.1995; 268i1293-1303 . Huang PL. Endothelial nitdc oxide synthase 9. and endothelial dysfunction. Cuft Hypefietrs Rep. 2003|.5t 4'73-480. 10. Giralde R& Pandu A, Xia, Y, Sanders SP, Zweier Jl.D€creased nitric-oxide synthase
5.
activity causes impaired
endothelium-
dependenl rela\ariun in rhe post ischemic he t1. .l Biol Cheu. 199'7;272:21420-21426. 11. Nilsson S, Kela SM, Treuter B, Tujague M, Thomsen J, Andersson G, Enmark E, Pettercson K, Wamer M, Custafsson J. Mechanisms of Estrogen Action. Prlrlol Rer'. 2001; 81(,{): 1535-1565. 12. Williamson G, Manach C. Bioavailability and bioefficacy oI polyphenols in humans. IL
TROSIDING
SIiMLNAR
ILMIAH PBBM] (20] 5)
of93 inlcrvention s1udies. ,.l rr ,/ C/r, rvrlr 2005; 8l: 24i-255. 13. Marsden PA, Heng HH, Scherer SW, Stewart RJ, Ilall AV, Shi XM, Tsui LC, Schappert
21. Cerich JE. Oral hypoglycemic agents. N E g/ .I Med. 1989.321: 1231-1245. ),2. Balligand JL, Cannon PJ. Nitric oxide synthases and cardiac muscle. Autocrinc and
KT. struclrlrc and chromosomal localization of ihe human coDstitutive endothelial nil-ric O\ide s!,nthasc gcnc. JBiol Chen. 1993;2681
paracrine influcnccs. Arlerioscler Thromb Vasc Bio 1.1991 ; 1 7 | 1 816-1 858. Irelaco M, Grilli A, De Luriis MA, Patruno A, Libertini N, Taccardi AA, Di Napoli P, Di Ciulio C, Barbacanc R, Conli P. llndothelial nitric oxide synthas€ (eNOS) expression and
Rer iew
2i
174?8-17.188. 14.
Corn$cll
1, Cohick W, Raskin I.
Dietary
phltoestrogens and health. Phytochenishy. 2001i 65:995-1016. 15. Barik R, Jain S, Qrvatra D, Joshi A, Tripathi Goyal R. Antidiabetic activiry ofaqueous rour e\rrd.r Lhno.arpu' Jiutescent in streptozotocin-Dicotinamide induce rype-Il diabctcs in rats. Itldidn J Pharnacol.2008. GS,
ol
10(l): 19-22. B, Put A, Mysliwiec Z, hzyszyn Z.
16. Czcflry
of
quercetin
on in
The influence somc parameters lipid metabolism rats ohronically exposcd to ammonium fluoride. Fluatide . 2000; 33(l): 27 -32.
oI
li.
Machha A, Achike FI, Mustafa
MR. Quercelin,
a
AM, Mustafa
flavonoid antioxidant, modulates endothelium-derived nitric oxide bioavailibility in diabetic mts aoftas. Niric oide . 20$ I ; 16: 142-447
18.
.
Ereiu\ra OO, Sulaiman SA, Wahab MS, Sirajudcen KNS, Salleh MS, Gufiu S. Effect of Glibenclarnide alone versus clibenclamide and IIoDoy on Oxidative Stless in Pancr€as of
Strcptozotocin-Induccd
Diabctic
Rats.
localization in hoalthy and diabctic rat hearts. Ann Clin Lab Sci.200l;31(2): l'/9-t86. 24. Chcn S, Khan ZA, Barbin Y, Chakrabarti S. Pro oxidanl role ol hemc oxygenase in medialing glucose-induced endothelial cells damage. Free Rddr€ Res.2004; 38: 1301-
l3 10.
F, Hishikawa K, Katusic ZS, Luscber T. Iligh Glucose Increases Nitric Oxide Synthase Expression and Superoxide Anion Gencration in Lluman Aoftic Endothelial Cells. Citculation. 1997;96t 2528. 26. Bojunga J, Drcsar-Mayet B, Usadel KH, Ku'lcrer K. Zeulem S. Antioxidarive treatmeDt reverses imbalance of nitrio oxide synthase isoform expression and attenuates tissue-ccMP activation in diabetic rats. Biochen Biaphy: Res Connun. 2004; 16(3): '/'/ l-780. 27 Farhangkhoee FI, Kian ZA, Kaur H, Xin X, Chen S, Chakrabarti S. Vasoular endothelial 25. Cosentino
dyslunction
IIAR|[P. 201 1 ; 4(2)t l -10.
SO, Caxton-Martins EA, Ojewole JA. Protective Ellect Of Quercetin On The Morphology Ol Pancreatic p-Cells of Slreplozotocin- l reated Diabelic Rats.4/. J Ttdd.200'7]' 4 (l)t 64 -'74. 20. Bronncr C, Landry Y. Kinetics ol inhibitory effect of flavonoids on histamine secretion from mast cclls. Agents dctions. 1985; 16. 117-l5l. 19. Adewole
28
in
diabetic cardiomyopathy:
Palhogenesis and potcntial treatmeDt targets. Pharmacol Ther.2006: i 1 1: 384-399. Sanchez M, Galisteo M, Vera R, Villar IC,
A.
lamrrgo J. et .?/. Qucrcer;n downregulates NADPH oxidase, increases eNOS activily, and prev€nts endothelial d).lunction in spontancou'l) h) penenrivc
Zarnelo
|ats. J Hjpeflens . 2006; 24(1):
7
5-8a .
l
