TESIS
PERBEDAAN JUMLAH KOLAGEN PADA PENYEMBUHAN TENDON ACHILLES SETELAH PEMBERIAN PENGHAMBAT SIKLOOKSIGENASE – 2 SELAMA LIMA HARI, SEPULUH HARI DAN LIMA BELAS HARI PADA TIKUS WESTAR
NYOMAN ORTHI LAKSANA
PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015
TESIS
PERBEDAAN JUMLAH KOLAGEN PADA PENYEMBUHAN TENDON ACHILLES SETELAH PEMBERIAN PENGHAMBAT SIKLOOKSIGENASE – 2 SELAMA LIMA HARI, SEPULUH HARI DAN LIMA BELAS HARI PADA TIKUS WESTAR
NYOMAN ORTHI LAKSANA 1014118110
PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015 i
TESIS PERBEDAAN JUMLAH KOLAGEN PADA PENYEMBUHAN TENDON ACHILLES SETELAH PEMBERIAN PENGHAMBAT SIKLOOKSIGENASE – 2 SELAMA LIMA HARI, SEPULUH HARI DAN LIMA BELAS HARI PADA TIKUS WESTAR
Tesis untuk memperoleh Gelar Magister Pada Program Magister, Program Studi Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana
NYOMAN ORTHI LAKSANA NIM 1014118110
PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015
ii
LEMBAR PENGESAHAN
TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL : 5 OKTOBER 2015
Pembimbing I
Pembimbing II
Prof. Dr. dr. Ketut Siki K. Sp.B., Sp. OT (K) NIP. 19480909 197903 1 002
dr. K. G. Mulyadi Ridia, Sp. OT (K) NIP. 19600201 198610 1 001
Mengetahui,
Ketua Program Studi Ilmi Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana
Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana
Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc.,Sp.GK NIP. 19580521 198503 1 002
iii
Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp. S.(K) NIP. 19590215 198510 2 001
Tesis ini telah diuji pada Tanggal : 3 Oktober 2015
Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana No : 3236/UN 14.4/HK/2015 Tertanggal 1 Oktober 2015
Ketua : Prof. Dr. dr. I Ketut Siki Kawiyana, Sp. B., Sp. OT (K) Anggota : 1. dr. K.G. Mulyadi Ridia, Sp. OT (K) 2. Prof. Dr. dr. Putu Astawa, M.Kes., Sp. OT (K) 3. dr. Wayan Suryanto Dusak, Sp. OT (K) 4. dr. I Ketut Suyasa, Sp. B., Sp. OT (K)
iv
v
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmatNya tesis yang berjudul Perbedaan Jumlah Kolagen Pada Penyembuhan Tendon Achilles Setelah Pemberian Penghambat Siklooksigenase-2 Selama Lima Hari, Sepuluh Hari dan Lima Belas Hari Pada Tikus Westar dapat diselesaikan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Prof. DR. dr. Ketut Suastika, SpPD-KEMD, FINASIM, sebagai Rektor Fakultas Kedokteran Universitas Udayana. 2. Prof. DR. dr. Putu Astawa, SpOT (K), MKes., sebagai Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Udayana dan atas bimbingan serta arahannya dalam perbaikan tesis tersebut. 3. Prof. DR. dr. Ketut Siki Kawiyana, SpB, SpOT (K), sebagai ketua program Studi Orthopaedi dan Traumatologi FK Udayana-RSUP Sanglah Denpasar dan selaku pembimbing I atas bimbingan dan arahannya untuk bisa terselesainya tesis tersebut. 4. dr. K.G. Mulyadi Ridia, Sp.OT (K), selaku pembimbing II atas nasihat dan bimbingannya untuk bisa terselesainya tesis tersebut. 5. Seluruh staf pengajar Orthopaedi dan Traumatologi FK Udayana RSUP Sanglah, Denpasar atas dukungan guna terselesaikannya tesis tersebut. 6. Laboratorium Animal Unit Bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana atas dukungannya guna bisa terselesaikannya penelitian tersebut. vi
7. drh. Ida Bagus Oka Winaya, M.Kes dan staf atas dukungannya guna terselesaikannya penelitian tersebut. 8. Semua dosen pengajar Combined Degree Pascasarjana Universitas Udayana yang telah memberikan banyak masukan dan bimbingan. 9. Keluarga tercinta yang selalu memberikan doa dan dukungan demi terselesaikannya penelitian ini. 10. Rekan-rekan serta semua pihak yang telah membantu dalam penulisan tesis ini. Penulis menyadari masih ada kekurangan dalam penelitian ini. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis menerima saran dan kritik untuk perbaikan penelitian ini.
Denpasar, Oktober 2015
Penulis
vii
ABSTRAK
PERBEDAAN JUMLAH KOLAGEN PADA PENYEMBUHAN TENDON ACHILLES SETELAH PEMBERIAN PENGHAMBAT SIKLOOKSIGENASE-2 SELAMA LIMA HARI, SEPULUH HARI DAN LIMA BELAS HARI PADA TIKUS WESTAR
Pemberian penghambat COX-2 pada cedera tendon Achilles masih diperdebatkan. Penghambat COX-2 memiliki efek mengurangi inflamasi dengan cara menghambat perubahan endoperoksida menjadi prostaglandin yang memicu dimulainya proses penyembuhan tendon. Dengan menghambat prostaglandin maka akan mengganggu proses penyembuhan. Beberapa penelitian sebelumnya memberikan hasil yang berbeda. Perbedaan hasil penelitian berhubungan dengan fase-fase yang terjadi selama proses penyembuhan dan respon yang berbeda terhadap penggunaan penghambat COX-2. Penghambat COX-2 berpengaruh pada penyembuhan tendon tergantung pada mulainya dan lama penggunaan serta dosis yang diberikan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perbedaan jumlah kolagen pada penyembuhan tendon achilles setelah pemberian COX-2 selama lima hari, sepuluh hari dan lima belas hari. Penelitian ini bersifat eksperimental yang dirancang dengan menggunakan Randomized post-test only group design dengan sampel 40 ekor tikus jantan jenis westar. Tikus dibagi menjadi empat kelompok yaitu kelompok kontrol (P0), kelompok perlakuan 1 (P1), kelompok perlakuan 2 (P2) dan kelompok perlakuan 3 (P3). Kelompok P0 adalah kelompok kontrol tanpa perlakuan, kelompok P1 adalah kelompok yang mendapat celecoxib secara oral dengan menggunakan sonde selama 5 hari dengan dosis 4,5 mg/Kg BB/ sehari sekali, kelompok P2 sama seperti P1 diberikan celecoxib selama 10 hari dan kelompok P3 sama seperti kelompok P1 diberikan celecoxib selama 15 hari. Dari hasil pemeriksaan histopatologis tendon achilles tikus, didapatkan rerata jumlah kolagen pada P0 (267,6+/5,8) dengan p<0,001 (p<0,005) lebih besar dibandingkan dengan kelompok perlakuan 1 (261,6+/-3,6). Kelompok P2 rerata jumlah kolagen (250+/-9,6) lebih besar daripada kelompok P3 (174,7+/-9,1) dan pada kelompok P1daripada daripada kelompok P2 maupun kelompok P3. Pada uji Tamhane didapatkan hasil tidak berbeda bermakna pada kelompok kontrol dan kelompok perlakuan 1 (p=0,072), pada kelompok kontrol dan perlakuan 2 ada perbedaan yang bermakna (p<0,001), kemudian pada kelompok kontrol dan kelompok perlakuan 3 juga didapatkan perbedaan yang bermakna (p<0,001). Data tersebut menunjukan jumlah kolagen pada penyembuhan tendon Achilles setelah pemberian COX-2 selama 5 hari lebih banyak dibandingkan penggunaan celecoxib selama 10 hari dan 15 hari serta tidak berbeda signifikan jika dibandingkan dengan kelompok kontrol. Ini menunjukan celecoxib dapat digunakan selama 5 hari karena tidak mengganggu proses penyembuhan tendon achilles. Kata kunci: Penghambat COX-2, Penyembuhan Tendon Achilles, Kolagen viii
ABSTRACT
THE DIFFERENCES OF COLLAGEN QUANTITY ON ACHILLES TENDON HEALING AFTER THE ADMINISTRATION OF CYCLOOXYGENASE-2 INHIBITOR FOR FIVE DAYS, TEN DAYS AND FIFTEEN DAYS IN WESTAR RAT
The administration of COX-2 inhibitor on tendon injury is still controversial. The COX-2 inhibitor has the influence to reduce inflammation by inhibiting endoperoxidation become prostaglandine that trigger initiation of tendon healing process.By inhibiting prostaglandin synthesis thereby the administration of COX2 inhibitor impair tendon healing. Some studies showed different result about the effects of administration of COX-2 inhibitor on tendon healing. Some studies indicated negatives effects and positive effects as well on tendon healing.The variation of the results related to the difference phases occur in tendon healing process and the difference of response of those phases to drug administrations. Thus COX-2 inhibitor impacts tendon healing in different ways depending upon the initiation and duration of the treatment. The aim of this research is to know the differences of collagen quantity on the healing tendon after administration of COX-2 inhibitor for five days, ten days and fifteen days. This research is an experimental study designed using Randomized Posttest only design with a sample group of 40 male rats of westar type. Rats were divided into four group which were control group (P0), treatment group I (P1), treatment group II (P2), and treatment group III (P3). P0 group was a control group without treatment, P1 group was the group that received celecoxib 4,5 mg/Kg body weight orally once a day by using sonde for five days post-operative. P2 group has the same as P1 group but received celecoxib for ten days and P3 group has the same as P1 group but received celecoxib for fifteen days. The results of histopathological examination of the rat Achilles tendon showed that the collagen quantity in each group. The mean of collagen quantity in PO group (267,6+/5,8) with p<0,001 (p<0,005) was greater than P1 group (261,6+/-3,6). In P2 group, the mean of collagen quantity (250+/-9,6) was greater than P3 group (174,7+/-9,1) and in P1 group the mean of collagen quantity was greater than P2 group and P3 group. In Tamhane test, data showed result that there was no significant difference between control group and treatment group I (p=0,072), but has significantly differences between control group and treatment group II (p<0,001) and there was a significant differences between control group and treatment group III as well (<0,001). Those data showed that collagen quantity on tendon healing after administration of COX-2 inhibitor for five days was greater than administration of COX-2 inhibitor for ten and fifteen days. It suggests that the administration of COX-2 inhibitor for five days gives more positive effects on tendon healing than administrate it for ten or fifteen days. Keywords : COX-2 Inhibitor, Tendon Healing, Collagen ix
DAFTAR ISI
SAMPUL DALAM ....................................................................................................
i
PRASYARAT GELAR .............................................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................................
iii
PENETAPAN PANITIA PENGUJI ...........................................................................
iv
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ...........................................................
v
UCAPAN TERIMA KASIH ......................................................................................
vi
ABSTRAK .................................................................................................................
viiii
ABSTRACT................................................................................................................
ix
DAFTAR ISI...............................................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR..................................................................................................
xiv
DAFTAR TABEL.......................................................................................................
xv
DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................................
xvi
DAFTAR SINGKATAN ...........................................................................................
xvii
BAB
I.
PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Masalah .........................................................
1
1.2
Rumusan Masalah...................................................................
4
1.3
Tujuan Penelitian ....................................................................
4
1.3.1
Tujuan Umum ............................................................
4
1.3.2
Tujuan Khusus ...........................................................
4
Manfaat Penelitian ..................................................................
4
1.4 BAB
II.
TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Tendon ....................................................................................
6
2.1.1
6
Anatomi dan Fisiologi Tendon Manusia....................
x
2.1.2 2.2
2.3
Biologi Tendon Dan Kolagen ...................................
7
Tendon Achilles ......................................................................
11
2.2.1
Anatomi Tendon Achilles ..........................................
11
2.2.2
Biomekanikal Tendon Achilles..................................
11
Kelainan Pada Tendon Achilles..............................................
12
2.3.1
12
2.3.2
Putusnya Tendon Achilles......................................... Mekanisme
Penyembuhan
Putusnya
Tendon
Achilles ......................................................................
13
2.3.3 Mekanisme Molekuler Pada Penyembuhan Tendon ...
18
2.3.4
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Penyembuhan Tendon Achilles .........................................................
20
2.3.4.1 Usia ...............................................................
20
2.3.4.2 Nutrisi.............................................................
20
2.3.4.3 Hipoksia .........................................................
21
2.3.4.4 Steroid, Obat Kemoterapi dan Penghambat
2.3.5
2.4
Siklooksigenase (COX).................................
22
2.3.4.5 Penyakit Metabolik ......................................
22
2.3.4.6 Infeksi ...........................................................
23
Peranan Fibroblas dalam Penyembuhan Tendon Achilles ......................................................................
23
Penghambat Siklooksigenase (COX)......................................
24
2.4.1
Asam
Arasidonik,
Prostaglandin
dan
Siklooksigenase.......................................................... 2.4.2
25
Pengaruh COX 2 Terhadap Penyembuhan Putusnya Tendon Achilles .........................................................
xi
29
2.4.3
BAB
III.
Waktu Penggunaan Obat-Obatan Anti Inflamasi Non Steroid ................................................................
30
2.4.4
COX 2 Dan Obat-Obat Yang Termasuk Didalamnya
31
2.4.5
Celecoxib ...................................................................
31
KERANGKA
BERPIKIR,
KONSEP
DAN
HIPOTESIS
PENELITIAN
BAB
IV.
3.1
Kerangka Berpikir...................................................................
34
3.2
Kerangka Konsep....................................................................
36
3.3
Hipotesis Penelitian ................................................................
36
METODE PENELITIAN 4.1
Rancangan Penelitian..............................................................
37
4.2
Tempat dan Waktu Penelitian.................................................
38
4.3
Populasi dan Sampel ...............................................................
38
4.3.1
Populasi......................................................................
38
4.3.2
Kriteria Subyek ..........................................................
39
4.3.3
Besar Sampel..............................................................
39
4.3.4
Teknik Penentuan Sampel..........................................
40
Variabel Penelitian..................................................................
40
4.4.1
Klasifikasi Variabel....................................................
40
4.4.2
Definisi Operasional Variabel....................................
41
4.5
Alat dan Bahan........................................................................
41
4.6
Prosedur Penelitian .................................................................
42
4.6.1
Pemberian Perlakuan..................................................
42
4.7
Alur Penelitian ........................................................................
44
4.8
Analisis Data...........................................................................
45
4.4
xii
BAB
BAB
V.
VI.
HASIL PENELITIAN 5.1
Analisis Deskriptif ..................................................................
49
5.2
Uji Data Normalitas ................................................................
50
5.3
Uji Homogenitas Data Antar Kelompok.................................
50
5.4
Perbandingan Jumlah Kolagen Berdasarkan Kelompok.........
51
PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN 6.1
Subjek Penelitian ...................................................................
6.2
Pengaruh Celecoxib Terhadap Jumlah Kolagen Pada Penyembuhan Tendon Archilles .............................................
BAB
VII.
54
55
SIMPULAN DAN SARAN 7.1
Simpulan ................................................................................
59
7.2
Saran .......................................................................................
59
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................
60
LAMPIRAN
64
................................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Anatomi Tendon Normal ........................................................................
8
Gambar 2.2 Tendon, Kolagen dan Growth Factors ....................................................
10
Gambar 2.3 Kurva Stress-Strain .................................................................................
12
Gambar 2.4 Jalur Metabolisme Prostaglandin ............................................................
26
Gambar 2.5 Struktur Kimia Celecoxib .......................................................................
32
Gambar 3.1 Kerangka Konsep....................................................................................
36
Gambar 4.1 Rancangan Penelitian..............................................................................
37
Gambar 4.2 Alur Penelitian ........................................................................................
44
Gambar 5.1 Hasil Pemeriksaan Jumlah Kolagen........................................................
48
Gambar 5.6 Grafik Perbandingan Rerata Jumlah Kolagen Antar Kelompok .............
53
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Aktifitas Penyembuhan Tendon .............................................................
19
Tabel 5.1
Rerata Jumlah Kolagen Tendon Pada Masing-Masing Kelompok ........
49
Tabel 5.2
Hasil Uji Normalitas Data Jumlah Kolagen ...........................................
50
Tabel 5.3
Hasil Uji Homogenitas Antar Kelompok Data Jumlah Kolagen Sesudah Perlakuan..................................................................................
51
Tabel 5.4
Rerata Jumlah Kolagen Antar Kelompok Sesudah Perlakuan ...............
51
Tabel 5.5
Analisis Komparasi Ukuran Jumlah Kolagen Sesudah Perlakuan .........
52
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Surat Keterangan Kelaikan Etik
Lampiran 2.
Surat Pernyataan Tempat Penelitian
Lampiran 3.
Surat Pernyataan Tempat Pemeriksaan PA
Lampiran 4.
Tabel Pemeriksaan Kuantitatif Fascicula Tendon Achilles Tikus Pada Empat Lapang Pandang
Lampiran 5.
Tabel Case Processing Summary
Lampiran 6.
Tabel Uji Normalitas Data
Lampiran 7.
Tabel Uji One Way Anova
Lampiran 8.
Tabel Post Hoc Tests
xvi
DAFTAR SINGKATAN
AINS
= Anti inflamasi Non Steroid
COX
= Cyclooxygenase
FDA
= Food and Drug Administration
ECM
= Extra Cellular Matrix
MES
= Matriks Ekstra Seluler
mm
= Milimeter
mg
= Miligram
C3a
= Complement 3a
C5a
= Complement 5a
MMPs
= Matrix Metalloproteinase
TIMMPs
= Tissue Inhibitors of Matrix Metall Oproteinase
TGF-β
= Transforming Growth Factor – β
TGF-1
= Insulin-like Growth Factor-1
PDGF
= Platelet Derived Growth Factor
bFGF
= Basic Fibroblast Growth Factor
VEGF
= Vascular Endothelian Growth Factor
GDF
= Growth/Differentiation Factors
PG
= Prostaglandin
BB
= Berat Badan
Kg
= Kilogram
xv
