PENGARUH EKSTRAK ETANOL BUAH LABU SIAM(

PENGARUH EKSTRAK ETANOL BUAH LABU SIAM(Sechium edule Jacq.Swartz.)TERHADAP KADAR INTERLEUKIN 6 PADA MENCIT HIPERGLIKEMIA YANG DIINDUKSI STREPTOZOTOCIN (STZ)

Tesis

Disusun Oleh : Paska Ramawati Situmorang Nim : 127008011 (BM)

PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA (USU) MEDAN 2015

PENGARUH EKSTRAK ETANOL BUAH LABU SIAM(Sechium edule Jacq.Swartz.)TERHADAP KADAR INTERLEUKIN 6 PADA MENCIT HIPERGLIKEMIA YANG DIINDUKSI STREPTOZOTOCIN (STZ)

TESIS

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Biomedik dalam Program Studi Magister Ilmu Biomedik Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara

Oleh : Paska Ramawati Situmorang Nim : 127008011 (BM)

PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

Judul Tesis

: Pengaruh Ekstrak Etanol Buah Labu Siam (Sechium edule Jacg. Swartz.) Terhadap Kadar Interleukin 6 Pada

Mencit

Hiperglikemia

Yang

Diinduksi

Streptozotocyn (STZ) Nama Mahasiswa

: Paska Ramawati Situmorang

Nomor Pokok

: 127008011

Program Studi

: Biomedik

Disetujui Komisi Pembimbing

(Prof. Dr. Urip Harahap, Apt.) (dr. Ricke Loesnihari, M. Ked. (Clin-Pat)., SpPK(K.) Ketua

Ketua Program Studi

Anggota

Dekan

(dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D.) (Prof. dr. Gontar A Siregar, Sp.PD., KGEH.)

Tanggal Lulus : 13 Juni 2015

Telah diuji pada Tanggal : 13Juni 2015

PANITIA PENGUJI TESIS Ketua Sekretaris Anggota

: Prof. Dr. Urip Harahap Apt. : dr. Ricke Loesnihari, M. Ked (Clin-Pat)., SpPK(K). : Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS, Apt. dr. Helvi Mardiani, M. Kes.

Abstrak Diabetes mellitus menjadi ancaman global yang bersifat serius dengan prevalensi yang terus meningkat. Pembuatan hewan model diabetes mellitus menggunakan Streptozotocin (STZ) akan menyebabkan peningkatan kadar radikal bebas dan inflamasi pada pankreas sehingga merusak sel-sel β. Ekstrak etanol buah Labu Siam (Sechium edule,Jacq.Swartz.)merupakan tumbuhan yang mengandung flavonoid dan salah satu sifatnya antiinflamasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ekstrak etanol buah Labu Siam terhadap penurunan kadar Gula Darah (KGD), kadar Interleukin 6 (IL-6) dan peningkatan ukuran diameter pankreas pada mencit hiperglikemia yang diinduksi STZ. Penelitian ini adalah penelitian eksperimental dengan rancangan post test randomized controlled group design pada mencit jantan yang dibagi menjadi 4 kelompok yaitu kelompok kontrol negatif, kontrol positif (streptozotocin dosis 60 mg/kgBB), dan 2 kelompok perlakuan (dosis 100 gram/kg BB, dan 200 gram/kg BB). Pengukuran kadar IL-6 dilakukan dengan metoda ELISA, kadar gula darah menggunakan glukometer dan histopatologis pankreas dilakukan dengan mengamati perubahan ukuran diameter pankreas mencit secara mikroskopis. Analisa data kadar KGD dan IL-6 menggunakan One-Way ANOVA (α = 0,005). Hasil penelitian menunjukkan terjadinya penurunan kadar IL-6 walaupun tidak signifikan bila dibandingkan dengan kontrol positif. Pengamatan preparat histopatologi pankreas mengalami peningkatan ukuran diameter yang menunjukkan adanya pelebaran sel β pankreas. Simpulan dari penelitian ini adalah Ekstrak etanol buah Labu Siam dapat menurunkan kadar IL-6 serta menghambat kerusakan pankreas pada mencit hiperglikemia.

Kata Kunci : Diabetes Mellitus, Labu Siam, Interleukin 6

Abstract Diabetes mellitus becomes a global serious health threat with definite increasing prevalence. Diabetes mellitus animal model was made by induction of Streptozotocin (STZ) that causes increasing of free radical level and inflammation in pancreas organ that destroys β cell. Squashfruitethanol extract of Chayotte (Sechium edule)is a plantcontainsflavonoids one of characterisanti-inflammatory. The objectives of this study are determining the effectof ethanol extract ofthe fruitSquashChayotte (Sechium edule), decreasingblood sugarlevels, Interleukin 6 (IL-6) level and increasingthe size ofthe diameter ofthe pancreas inSTZ-induced hyperglycemicmice model. This research is experimental research uses Posttest Only Group Design Method by Completely Randomized Design in male mice and divided into 4 groups; negative control group, positive control group is treated with streptozotocin at a dose of 60 mg/kg weight, and 2 groups of therapy (dosage 100 gram/kg weight, 200 gram/kg weight). IL-6 level measurement with ELISA method, blood sugar and histopathological pancreas done by observing microscopis the ateration of the size of diameter pancreas mice. Analysis of blood sugar level, IL-6 level uses One Way ANOVA(α = 0,005) and observe the increase diameter of pancreas using microscope . The results showed a decrease in the levels of IL-6, although it’s not significant when compared with the positive control. Histopathological observation of pancreatic preparations increased diameter which showed widening of pancreatic β cells. In conclusion, the decreases IL-6 level and islet of Langerhans damage in hyperglycemia mice model. Keywords : Diabetes mellitus,Chayotte (Sechium edule),Interleukin 6

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa atas rahmah dan berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dengan judul ”Pengaruh

Ekstrak

Etanol

Buah

Labu

Siam(Sechium

Edule

Jacq.Swartz.)terhadapkadari interleukin 6 PadaMencit Hiperglikemia Yang Diinduksi Streptozotocin (STZ)”. Tesis ini merupakan salah satu syarat dalam rangka menyelesaikan program pendidikan Magister Ilmu Biomedik pada Fakultas Kedokteran USU Medan. Selama proses pelaksanaan penelitian hingga selesainya tesis ini, penulis memperoleh banyak dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H., MSc (CTM)., Sp.A (K.) sebagai Rektor USU Medan beserta seluruh jajarannya. Bapak Prof. dr. Gontar A. Siregar, Sp.PD., KGEH., sebagai Dekan Fakultas Kedokteran USU Medan beserta seluruh jajarannya. Ibu dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D., sebagai Ketua Program Studi Ilmu Biomedik, Fakultas Kedokteran USU Medan beserta seluruh jajarannya, Bapak Prof. Dr.Urip Harahap, Apt., dan Ibu dr.Ricke Loesnihari, M.Ked (Clin-Path)., Sp.PK (K.) yang dengan penuh perhatian dan kesabaran telah mengorbankan waktu sebagai dosen pembimbing untuk memberikan bimbingan, semangat, bantuan, serta saran-saran yang bermanfaat kepada Penulis mulai dari penyusunan proposal, persiapan penelitian sampai pada penyelesaian tesis ini. Dosen pembanding, Bapak Dr. M. Pandapotan Nasution, MPS, Apt., dan Ibu dr. Helvi Mardiani, M. Kes.,yang bersedia dengan sabar meluangkan waktu dan membantu Penulis dalam menyempurnakan, menguji dan menilai tesis ini. Ketua Prodi Magister Biologi

FMIPA, Bapak Prof. Dr. Drs. Syafruddin Ilyas, M.Biomed., yang telah memberikan izin penelitian hewan coba di FMIPA dan masukan dalam penyelesaian tesis ini serta para assisten Laboratorium pemeliharaan hewan FMIPA USU. Bapak Prof. Dr. Drs. Syafruddin Ilyas, M.Biomed.,dan Ibu dr.Alya Amila Fitrie, Mkes., Sp.PA., beserta staff laboratorium patologi anatomi Fakultas Kedokteran USU Medan yang telah memberikan bimbingan dalam pengamatan histopatologi untuk penyelesaian tesis ini, Ibu Pomarida Simbolon, SKM, M. Kes beserta staff yang telah membimbing penulis untuk menyelesaikan interpretasi data dalam tesis ini, Suami serta anak-anak saya yang telah memberikan kasih sayang, dukungan dan doa sepenuhnya kepada penulis selama penyelesaian tesis ini, dan juga seluruh keluarga yang telah mendoakan.Seluruh teman - teman terutama Jekson Marniar Siahaan, seangkatan dan seperjuangan penulis (Biomedik 2012) yang selalu kompak, ceria dan saling mendukung dalam menyelesaikan studi bersama. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan tesis ini. Demikian tesis ini disampaikan semoga dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan. Medan, Juni 2015 Penulis Paska Ramawati S

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI Nama Lengkap

: Paska Ramawati Situmorang

Tempat /tanggal lahir

: Sibolga, 10 April 1971

Jenis Kelamin

: Perempuan

Status Perkawinan

: Menikah

Agama

: Katolik

Pendidikan Terakhir

: Sarjana Sains Terapan

PENDIDIKAN FORMAL SD RK No. 2 Sibolga,

berijazah tahun 1983.

SMP Fatima Sibolga,

berijazah tahun 1987.

SPK St. Elisabeth Medan,

berijazah tahun 1990.

D III Kep.STIKes Elisabeth Medan,

berijazah tahun 2001.

D IV Kep.Universitas Sumatera Utara,

berijazah tahun 2003.

KONTAK Alamat

:Jl.

Nilam

X

no.

15

P.

Simalingkar

Medan,Kelurahan Mangga, Kecamatan Medan Tuntungan, Kode Pos 20141, Medan. Telepon / HP

:081370621965

Email

: [email protected]

Riwayat Pekerjaan Staff ICU di RS St. Elisabeth Medan

: 1990 – 2001

Staff pengajar STIKes St. Elisabeth Medan : 2001 sampai dengan sekarang.

DAFTAR ISI Halaman

Abstrak………………………………………………………………..... Abstract……………………………………………………………… .... Kata Pengantar……………………………………………………… ... Daftar Riwayat Hidup…………………………………………… ........ Daftar Isi .................................................................................................. Daftar Gambar ........................................................................................ Daftar Tabel ............................................................................................ Daftar Singkatan .....................................................................................

i ii iii-iv v vi-vii viii ix x

BAB I

PENDAHULUAN................................................................. 1.1 Latar Belakang .............................................................. 1.2 Perumusan Masalah ...................................................... 1.3 Hipotesis ....................................................................... 1.4 Tujuan Penelitian .......................................................... 1.5 Kerangka Pikir Penelitian ............................................. 1.6 Manfaat Penelitian ........................................................

1 1 5 6 6 7 7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA ....................................................... 2.1 Definisi DM .................................................................. 2.1.1 Defenisi…………………………………………….. .. 2.1.2 Etiologi……………………………………………... .. 2.1.3 Epidemiologi ................................................................ 2.1.4 Faktor Resiko DM………………………………….. .. 2.1.5 Patogenesis…………………………………………. .. 2.1.6 Patofisiologi……………………………………….. ... 2.1.7 Tanda dan Gejala.......................................................... 2.1.8 Type DM ...................................................................... 2.1.9 Kriteria Diagnosis ........................................................ 2.1.10 Pengobatan DM ........................................................... 2.3 Streptozotocyn .............................................................. 2.4 Labu Siam ..................................................................... 2.4.1 Taksonomi ..................................................................... 2.4.2 Morfologi ...................................................................... 2.4.3 Pengaruh Labu Siam ..................................................... 2.5 Flavonoid ...................................................................... 2.6 Interleukin 6 (IL-6) ....................................................... 2.7 Histopatologi Pankreas ................................................. 2.8 Ekstraksi ....................................................................... 2.9 Kerangka Konsep .........................................................

8 8 8 8 9 10 11 13 14 14 15 16 18 19 21 22 23 24 26 28 29 30

BAB III METODE PENELITIAN .................................................... 3.1 Desain Penelitian .........................................................

32 32

3.1.1 Kriteria Inklusi .............................................................. 3.1.2 Kriteria Eksklusi............................................................ 3.2 Tempat dan Waktu Penelitian....................................... 3.3 Perkiraan besar sampel ................................................. 3.4 Ruang lingkup Penelitian.............................................. 3.5 Defenisi Operasional .................................................... 3.6 Alat dan bahan .............................................................. 3.6.1 Alat ................................................................................ 3.6.2 Bahan ............................................................................ 3.7 Cara Kerja ..................................................................... 3.8 Etika Penelitian ............................................................. 3.9 Variabel Yang diamati .................................................. 3.10 Analisis Data................................................................. 3.11 Kerangka alur Penelitian .............................................. 3.12 Jadwal Penelitian ..........................................................

32 33 33 33 34 34 35 35 35 36 40 40 41 41 42

HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................ 4.1 Hasil Penelitian ............................................................. 4.1.1 Pembuatan Ekstrak ....................................................... 4.1.2 Induksi Diabetes ............................................................ 4.1.3 Kadar Gula Darah ......................................................... a. Hasil Penelitian................................................................... b. Pembahasan .................................................................. 4.1.4 Kadar Interleukin 6 (IL-6) ............................................ a. Hasil penelitian ............................................................. b. Pembahasan .................................................................. 4.1.5 Gambaran Histopatologi Pankreas ............................... a. Hasil Penelitian................................................................... b. Pembahasan ..................................................................

43 43 44 45 46 46 53 54 54 57 58 58 60

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN .............................................. 5.1 Kesimpulan ................................................................... 5.2 Saran .............................................................................

62 62 62

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................. LAMPIRAN

63

BAB IV

DAFTAR GAMBAR Gambar Gambar 1.1 Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 3.1 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4

Judul Kerangka Pikir Penelitian Labu Siam Diameter sel β Pankreas Kerangka Konsep Kerangka Alur Penelitian Penurunan KGD setelah induksi STZ, hari ke-7, ke 14, ke-21 dan ke-28 setelah perlakuan Kurva standard IL-6 Mencit Hasil pengukuran kadar IL-6 Diameter Pankreas

Halaman 21 31

7 29 41 50 55 56 59

DAFTAR TABEL Tabel Tabel 2.1 Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9

Judul Karakteristik type I dan type II 15 Defenisi Operasional Jadwal Kegiatan Penelitian Hasil analisis KGD sesudah induksi STZ Hasil analisis KGD setelah hari ke-7 Hasil KGD setelah hari ke-7 Hasil KGD setelah hari ke-14 Hasil KGD setelah hari ke-21 Hasil Rerata KGD hari ke7, ke-14, ke-21 dan hari ke-28 Uji Post Hoc Test Analisis Data Kurva Standard IL-6 Hasil IL-6 (pg/ml) dengan metoda Elisa

Halaman 34 42 46 47 48 48 49 49 51-52 54 56

DAFTAR SINGKATAN DM ADA EEBLS Riskesdas DEPKES RI IDDM NIDDM STZ ELISA NO ATP CAT H202 HOCL ONOOHNO2 RONOO mRNA BHT S. edule Jacq. Swartz KLT IDF PERKENI GAD HLA ADP eNOS TGF PAI-1 NADPH oxidase NF – Kb TNF DNA IGF GTT RNS ROS GLUT CRP KP

= Diabetes Melitus = American Diabetes Association = Ekstrak Etanol Buah Labu Siam =Riset Kesehatan Dasar Departemen Kesehatan Republik Indonesia = Insulin Dependent Diabetes Melitus = Non Insulin Dependent Diabetes Melitus = Streptozotocin = Enzyme-linked immunosorbent assay = Nitric oksida = Adenosin Tri Posfat = Catalase = Hidrogen peroksida = Hydrochlorous acid = Peroxynitrite = Nitrous oxide = Alkyl peroxynitrates = messenger RNA = Butylated Hydrox Toluena = Sechium edule Jacq. Swartz = Kromatografi Lapis Tipis = International Diabetes Federation = Perkumpulan Endrokologi Indonesia = Glutamic Acid Decarboxylase = Human Leucoecyte Antigen = Adenosin disfosfat = Endothelial Nitric Oxide Synthase = Transforming Growth Factor = Plasminogen activator inhibitor 1 =Nicotinamide Adenine Dinucleotide PhosphateOxidase =Nucleaar factor kappa-light-chain-enhacer of activated B cells = Tumor Necrosing Factor = Deoxyribebose-nucleic Acid = Insulin Growth Factor = Glucose Tolerance Test = Reactive Nitrogen Species = Reactive Oxygen Species = Glucose Transporter = C-reactive Protein = Kontrol Positif