TINJAUAN PUSTAKA Rimpang Kunyit Kunyit merupakan tanaman obat asli dari Asia Tenggara dan telah dikembangkan secara luas di Asia Selatan, Cina Selatan, Taiwan, Filipina dan tumbuh dengan baik di Indonesia. Tanaman kunyit (Gambar 1) tumbuh tegak mencapai tinggi 1,0-1,5m. Kunyit memiliki batang semu yang dililit oleh pelepahpelepah daun. Daun tanaman runcing dan licin dengan panjang sekitar 30cm dan lebar 8cm. Bunga muncul dari batang semu dengan panjang sekitar 10-15cm. Warna bunganya putih atau putih bergaris hijau dan terkadang ujung bunga berwarna merah jambu. Bagian utama dari tanaman adalah rimpang yang berada di dalam tanah (Gambar 2). Rimpang ini biasanya tumbuh menjalar dan rimpang induk berbentuk lonjong. Rimpang kunyit (Curcuma domestica rhizoma) terdiri atas rimpang Curcuma domestica Val dalam keadaan utuh atau dipotong-potong. Rimpang kunyit mempunyai bau khas aromatik, rasa agak pahit, agak pedas, lama kelamaan menimbulkan rasa tebal. Kepingan rimpangnya ringan, rapuh, berwarna kuning jingga, kuning jingga kemerahan sampai kuning jingga kecoklatan (Dirjen POM 2000). Kunyit digunakan sebagai zat tambahan makanan (rempah), pengawet, dan pewarna di sebagian besar negara Asia. Pada pengobatan tradisional bubuk kunyit digunakan untuk terapi gangguan kelenjar empedu, anoreksia, batuk, luka diabetes, rematik, sinusitis dan gangguan hati. Di Cina, kunyit biasa digunakan untuk penyakit yang berkaitan dengan gangguan abdominal (Chattopadhyay et al. 2004).
Gambar 1 Tanaman kunyit.
5
Menurut Linnaeus dalam Chattopadhyay et al. (2004) kunyit dideskripsikan sebagai Curcuma longa dengan taksonomi sebagai berikut: Kelas
: Liliopsida
Subkelas
: Kommelinida
Ordo
: Zingiberales
Keluarga
: Zingiberaceae
Genus
: Curcuma
Spesies
: Curcuma longa
Kunyit yang tumbuh liar sering disebut dengan Curcuma Aromatica sedangkan kunyit yang dibudidayakan disebut dengan Curcuma Longa (sinonim Curcuma Domestica Val) (Chattopadhyay et al. 2004; Dirjen POM 2000).
Gambar 2 Rimpang kunyit.
Senyawa kimia utama yang terkandung di dalam rimpang kunyit adalah minyak atsiri dan kurkuminoid. Minyak atsiri mengandung senyawa α-felandren (1%), sabinen (0,6%), sineol (1%), borneol (0,5%), seskuiterpen (53%), zingiberen (25%). Kurkuminoid mengandung senyawa kurkumin (3-4%) dan turunannya
(berwarna
kuning)
yang
meliputi
desmetoksikurkumin
dan
bidesmetoksikurkumin. Selain itu rimpang kunyit juga mengandung senyawa lemak (5,1%), protein (6,3%), mineral (3,5%), dan karbohidrat (69,4%) (Chattopadhyay et al. 2004). Kunyit telah tersedia secara komersial dalam bentuk salep, krim antiseptik, dan kapsul yang mengandung serbuk, ekstrak, dan tingtur. Bromelain seringkali ditambahkan dalam formulasi sediaan kunyit, karena
6
bromelain dapat meningkatkan absorpsi dan efek antiinflamasi dari kurkumin (Ravindran et al. 2007). Kunyit mempunyai banyak aktivitas farmakologi. Salah satu aktivitas farmakologi kunyit adalah sebagai antiinflamasi pada hewan percobaan yang diinduksi karagenan. Efektivitasnya pada tikus dilaporkan sama dengan efektivitas hidrokortison asetat dan indometasin. Menurut Jain et al. (2007) ekstrak kunyit mempunyai aktivitas sebagai antialergi melalui penghambatan pelepasan antihistamin oleh sel mast dan fraksi etil asetat mempunyai potensi yang paling tinggi dibandingkan dengan fraksi lain. Rimpang kunyit menunjukan aktivitas hepatoprotektor secara in vitro maupun in vivo pada hewan percobaan yang diinduksi karbon tetraklorida, aflatoksin B1, parasetamol, besi, dan siklospamid pada mencit, tikus, dan itik. Ekstrak kunyit pada profil lipid menunjukan, efikasi kunyit pada penurunan resiko aterosklerosis. Pemberian ekstrak kunyit dapat menghambat oksidasi LDL dan mempunyai efek hipokolesterolemia pada kelinci aterosklerosis. Ekstrak kunyit juga mempunyai aktivitas antifertilitas dan antispermatik yang signifikan pada tikus albino dengan pemberian jangka panjang (500mg/kg BB/ tikus/hari sampai 60 hari) (Jain et al. 2007). Serbuk kunyit menurut Pandya (1995), mempunyai aktivitas penyembuhan luka pada pasien diabetes dan terbukti mempunyai aktivitas antimikroba dan antifungi yang signifikan. Komponen minyak atsiri, turmeron dan kurlon mempunyai daya spektrum yang luas dalam membunuh bakteri, seperti Bacillus cereus, Bacillus coagulans, Bacillus. subtilis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, dan Pseudomonas aeruginosa dan fungi seperti Candida albicans MTCC183 Cryptococcus neoformans MTCC-1347 (Jain et al. 2007). Minyak atsiri kunyit menunjukan, aktivitas antiinflamasi pada tikus arthritis yang diinduksi ajuvan, karagenan dan hialuronidase melalui penghambatan enzim tripsin dan hialuronidase (Dirjen POM 2000). Kurkumin (Gambar 3) dan turunannya juga mempunyai aktivitas antiinflamasi, karena kemampuannya mengikat radikal bebas oksigen (Jain et al. 2007; Dirjen POM 2000). Kurkumin mempunyai aktivitas sebagai antioksidan karena aktivitas dan kemampuannya melindungi lipid, hemoglobin, dan Dioxy Ribonucleic Acid (DNA) dari degradasi oksidatif. Kurkumin merupakan
7
penghambat yang kuat dari sitokrom P450 pada hati, yang merupakan suatu isoenzim yang terlibat dengan beberapa toksin (Dirjen POM 2000). Studi farmakokinetik pada kurkumin menunjukan bahwa kurkumin yang diberikan peroral atau intraperitonial sebagian besar dibuang melalui feses dan hanya sebagian kecil melalui urin. Hanya sejumlah kecil kurkumin yang ditemukan pada darah dari jantung, hati, dan ginjal. Kurkumin setelah dimetabolisme di hati, akan disekresikan melalui empedu (Chattopadhyay et al. 2004). O
O
OH
OH OMe
OMe
Gambar 3 Struktur kimia kurkumin (Chattopadhyay et al. 2004).
Kunyit seperti halnya tanaman obat lain mengandung senyawa aktif yang mungkin menyebabkan timbulnya efek samping dan interaksi dengan herbal lain, suplemen, atau obat. Kunyit dan kurkuminoid diketahui aman apabila diberikan sesuai dengan dosis yang direkomendasikan. Berdasarkan studi evaluasi keamanan yang dilakukan Chattopadhyay et al. (2004) kunyit tidak memberikan efek toksik pada dosis tinggi, tetapi pada penggunaan berlebihan kurkumin murni dapat menyebabkan gangguan lambung dan pada kasus ekstrem dapat menyebabkan ulkus pada lambung. Pemberian kunyit dapat menimbulkan kontraindikasi pada pasien dengan batu atau kerusakan saluran empedu, pasien yang diberikan warfarin, aspirin, antiinflamasi non steroid, obat hipotensif, dan reserpin. Studi pada tikus, mencit, dan kera bunting menyatakan bahwa pemberian kunyit atau kurkumin aman pada hewan bunting. Studi tersebut tidak menyertakan wanita hamil sebagai subyek sehingga belum diketahui keamanan penggunaan kunyit pada wanita hamil (Dirjen POM 2000). Pada studi klinis yang telah dilakukan oleh Aggarwal et al. (2003) menyatakan bahwa pemberian kurkumin pada dosis 10g/hari tidak menimbulkan efek toksik. Pada studi klinis fase pertama terhadap 25 orang relawan dengan
8
pemberian 8g kurkumin perhari selama tiga bulan tidak ditemukan toksisitas (Cheng et al. 2001). Lima relawan lain diberikan 1,125 sampai 2,5g kurkumin per hari dan hasilnya tidak ditemukan efek toksik. Ekstrak kunyit aman diberikan pada pasien kanker sampai dosis 2,2g/hari yang setara dengan 0,18g kurkumin (Sharma et al. 2001).
Simplisia Simplisia adalah bahan alamiah yang telah dikeringkan dan digunakan sebagai obat, yang belum mengalami pengolahan atau sudah mengalami pengolahan secara sederhana tetapi belum merupakan zat murni kecuali dinyatakan lain, dan merupakan bahan yang telah dikeringkan (Dirjen POM 2000). Simplisia nabati adalah simplisia berupa tanaman utuh, bagian tanaman (contohnya akar tinggal, herbal, daun) atau eksudat tanaman. Eksudat tanaman adalah isi sel yang secara spontan keluar dari tanaman atau isi sel dengan cara tertentu dikeluarkan dari selnya atau zat-zat nabati lainnya yang dengan cara tertentu dipisahkan dari tanamannya dan belum berupa zat kimia murni, contohnya: opium, papainum (Dirjen POM 2000). Simplisia hewani adalah simplisia yang berupa hewan utuh, bagian hewan atau zat-zat yang berguna yang dihasilkan oleh hewan dan belum berupa zat kimia murni, contohnya: adepslanae (Dirjen POM 2000). Simplisia mineral adalah simplisia yang berupa mineral yang belum diolah atau sudah diolah dengan cara sederhana dan belum berupa zat kimia murni, contohnya: vaselinum album, parafinum solidum (Dirjen POM 2000).
Ekstrak Ekstrak adalah sediaan kering, kental atau cair (tingtur) dibuat dengan menyari simplisia menurut cara yang cocok berasal dari tanaman obat atau hewan. Ekstrak kering harus mudah digerus menjadi serbuk. Maserasi merupakan salah satu cara untuk mendapatkan ekstrak di bawah temperatur yang tetap. Perbandingan antara tanaman obat dan pelarut yang digunakan pada maserasi
9
adalah 1:5 atau 1:10 untuk menjamin kualitas ekstrak yang digunakan (Gaedcke dan Barbara 2003). Fraksinasi dengan menggunakan pelarut merupakan salah satu metode pemisahan yang baik dan populer karena dapat dilakukan untuk tingkat mikro maupun makro. Fraksinasi terdiri dari dua macam yaitu ekstraksi padat-cair dan cair-cair. Fraksinasi padat-cair dapat dikerjakan dengan alat sokhlet, pada fraksinasi ini terjadi keseimbangan di antara fasa padat dan fasa cair (pelarut). Fraksinasi cair-cair merupakan suatu pemisahan yang didasarkan pada perbedaan kelarutan komponen dua pelarut yang tidak saling bercampur. Alat yang digunakan adalah alat yang sederhana yaitu corong pisah. Prinsip fraksinasi menggunakan pelarut didasarkan pada distribusi zat terlarut dan perbandingan tertentu antara dua pelarut yang tidak saling bercampur (Harborne 2006).
Sediaan Gel Gel atau jeli merupakan bentuk semi padat terdiri dari suspensi yang dibuat dari partikel anorganik yang kecil atau molekul organik yang besar, terpenetrasi oleh suatu cairan. Jika bentuk gel terdiri dari jaringan partikel yang terpisah, gel digolongkan sebagai sistem dua fase yaitu fase terdispersi dan pendispersi (misalnya gel alumunium hidroksida). Dalam sistem dua fase jika ukuran partikel dari fase terdispersi relatif besar, bentuk gel dinyatakan sebagai magma (misalnya magma bentonit). Baik gel maupun magma dapat berupa tiksotropik dan bila dibiarkan dapat membentuk semipadat dan pada pengocokan menjadi cair. Gel fase tunggal terdiri dari makromolekul organik yang tersebar serba sama dalam suatu cairan, sehingga tidak terlihat adanya ikatan antara molekul makro yang terdispersi dan cairan. Gel fase tunggal dapat dibuat dari makromolekul sintetik (misalnya karbomer) atau dari gom alam (misalnya tragakan). Gel dapat digunakan untuk obat yang diberikan secara topikal atau dimasukan melalui anus atau vagina (Depkes 1995). Gel memiliki banyak keuntungan seperti praktis, mudah digunakan, tahan lama mudah diaplikasikan (Ansel 1989), dan memberikan efek dingin (USP NF 2007). Gel terdiri dari sistem koloid setengah padat yang diperoleh dari mucilago, bisa mengandung zat berkhasiat atau tidak. Sifat-sifat gel antara lain: transparan,
10
jernih, lunak, lembut, mempunyai daya pelumas yang baik, viskositas setara atau terikat dengan kenaikan pH. Gel dari bahan alam mempunyai viskositas bervariasi, sedangkan gel dari sintetis mempunyai viskositas sama (Voight 1995). Proses stabilisasi gel dapat dilakukan dengan penambahan bahan-bahan kimia (misalnya zat pengawet, zat pengental, antioksidan), penggunaan panas (proses termal), atau dengan kombinasi dari kedua cara tersebut (Morsy 1991). Pemilihan basis gel dalam sediaan farmasi dan kosmetik harus inert, aman dan tidak bereaksi dengan komponen lain. Penambahan basis gel dalam formula perlu dipertimbangkan yaitu tahan selama penyimpanan dalam tube dan selama pemakaian topikal. Beberapa basis gel terutama polisakarida alami peka terhadap mikroba. Penambahan bahan pengawet perlu untuk mencegah kontaminasi dan hilangnya karakter gel dalam kaitannya dengan mikrobial (Lieberman 1996). Berdasarkan komposisinya basis gel dapat dibedakan menjadi basis gel hidrofobik dan basis gel hidrofilik (Ansel 1989). Basis gel hidrofobik antara lain petrolatum, alumunium stearat, karbowax sedangkan basis gel hidrofilik antara lain bentonit, veegum, silika, pektin, tragakan, metil selulosa, karbomer (Ansel 1989). Basis gel hidrofobik umumnya terdiri dari partikel-partikel anorganik yang tidak dapat dilarutkan atau disatukan dengan molekul dari fase pendispersi. Berbeda dengan bahan hidrofilik, bahan hidrofobik tidak secara spontan menyebar (Ansel 1989). Basis gel hidrofilik umumnya adalah molekulmolekul organik yang besar dan dapat dilarutkan atau disatukan dengan molekul dari fase pendispersi. Sistem koloid hidrofilik biasanya lebih mudah untuk dibuat dan memiliki stabilitas yang lebih besar (Ansel 1989). Gel hidrofilik umumnya mengandung komponen bahan pengembang, air, penahan lembab, dan bahan pengawet. Keuntungan gel hidrofilik antara lain: daya sebarnya pada kulit baik, efek dingin yang ditimbulkan akibat lambatnya penguapan air pada kulit, tidak menghambat fungsi fisiologis kulit khususnya respirasi pada kulit karena tidak melapisi permukaan kulit secara kedap dan tidak menyumbat pori-pori kulit, mudah dicuci dengan air dan memungkinkan pemakaian pada bagian tubuh yang berambut serta pelepasan obatnya baik (Voight 1995). Karbopol termasuk dalam basis gel hidrofilik yang sangat umum digunakan pada produk kosmetika dan obat karena sifat stabilitas dan kompatibilitasnya
11
tinggi
juga mempunyai ketoksikan yang rendah. Pemerian karbopol adalah
berbentuk serbuk halus putih, sedikit berbau khas, higroskopis, memiliki berat jenis 1,76-2,08 g/cm³ dan titik lebur pada 260ºC selama 30 menit. Karbopol larut dalam air, etanol dan gliserin. Konsentrasi lazim karbopol sebagai basis gel yaitu dengan 0,5-2% (Rowe et al. 2009). Menurut Lu dan Jun (1998), karbopol konsentrasi 2% memiliki nilai difusi paling besar.
Propilen glikol Propilen glikol sering digunakan sebagai kosolven dalam formulasi sediaan parenteral dan non parenteral sebagai pengganti gliserin (Jones 2008). Propilen glikol dapat meningkatkan kelarutan bahan obat sehingga meningkatkan penetrasinya melalui membran kulit untuk mencapai tempat aksinya. Propilen glikol sebagai humektan dan kosolven pada kadar 10-24%. Propilen glikol dapat digunakan sebagai peningkat penetrasi pada konsentrasi 1% sampai 10% (Boylan 1994). Penggunaan propilen glikol untuk sediaan topikal, memiliki efek iritasi yang kecil, tetapi penggunaan pada membran mukosa dilaporkan dapat menyebabkan iritasi lokal. Propilen glikol mengalami inkompatibilitas dengan agen pengoksidasi seperti kalium permanganat (Rowe et al. 2009). Sifat fisik propilen glikol adalah cairan jernih, tidak berwarna, kental, tidak berbau dan memiliki rasa manis. Propilen glikol bersifat higroskopis sehingga harus disimpan dalam wadah tertutup rapat, ditempat dingin dan kering serta terlindung dari cahaya (USP NF 2007).
Zat Pengawet Gel merupakan bentuk sediaan non steril, meskipun diproduksi di dalam ruangan bersih untuk meminimalkan jumlah bakteri dalam sediaan gel. Berbeda dengan salep dan pasta, gel mengandung lebih banyak air sehingga dibutuhkan pengawet. Beberapa contoh pengawet yang digunakan dalam sediaan topikal antara lain: •
Golongan fenolik: fenol (0,2–0,5%), klorokresol (0,075–0,12%)
•
Asam benzoat dan garamnya (0,1–0,3%)
•
Metilparaben (0,02–0,3%)
12
•
Propilparaben (0,02–0,3%)
•
Benzil alkohol (3,0%)
•
Fenoksietanol (0,5–1,0%)
•
Bronopol (0,01–0,1%, biasanya 0.02%)
Kombinasi metilparaben dan propilparaben efektif digunakan pada kisaran pH yang luas, memiliki aktivitas mikroba dengan spektrum luas dan paling efektif digunakan pada kapang dan jamur. Kombinasi antara metilparaben dan propilparaben dengan perbandingan 9:1 atau 10:1, sering digunakan untuk meningkatkan efektivitas sebagai pengawet (Jones 2008).
Hewan Percobaan Mencit (Mus musculus), dikarakterisasi mempunyai kemampuan untuk hidup berdampingan dengan manusia. Faktanya sebagian besar mencit tergantung pada perlindungan dan aktivitas manusia dan bermigrasi bersama-sama dengan populasi manusia selama lebih dari 10.000 tahun. Mencit merupakan hewan yang relatif berbagi dalam suplai makanan. Mencit seperti manusia merupakan omnivora. Mencit dianggap sebagai hewan model yang baik untuk meneliti pengaturan asupan makanan dan metabolisme nutrisi pada manusia. Selain itu sumber informasi dan penelitan yang mengacu pada genetik mencit telah banyak dilakukan. Informasi tersebut dapat digunakan untuk mempelajari proses biologi termasuk penyakit pada manusia. Sebagai contoh diabetes melitus tipe 2 yang secara klinik didefinisikan melalui nilai kadar glukosa, yaitu kadar glukosa puasa lebih dari 126 mg/dL, kadar glukosa 2 jam setelah makan, lebih dari 200 mg/dL. Hasil tersebut juga digunakan sebagai dasar kriteria hewan model (mencit) diabetes melitus tipe 2, meskipun pada mencit nilai baseline glukosa lebih tinggi. Dalam hal ini mencit sebagai hewan model dibagi menjadi 2 tipe: pertama model genetik berkembang mengalami gejala diabetes, tidak dipengaruhi perubahan lingkungan dan kedua mencit yang diberi diet untuk menginduksi obesitas, sehingga terjadi peningkatan resistensi insulin (Baribault 2010). Mencit laboratorium (Gambar 4) merupakan strain mencit yang telah dikembangkan oleh ahli genetik dari peternak mencit peliharaan sejak 100 tahun silam (Penn 1999). Mencit laboratorium memiliki berat yang relatif sama dengan
13
mencit liar yaitu mencapai 18-20 g pada umur empat minggu dan saat dewasa dapat mencapai 30-40 g (Smith 1988). Klasifikasi mencit menurut Linnaeus dalam Ungerer (1985) adalah: Kingdom
: Animalia
Phylum
: Chordata
Sub phylum
: Vertebrata
Kelas
: Mamalia
Ordo
: Rodentia
Sub ordo
: Myomorphoa
Familia
: Muridae
Sub familia
: Murinae
Genus
: Mus
Spesies
: Mus musculus
Sub Spesies
: Mus musculus albinus
Gambar 4 Mus musculus albinus.
Kulit Kulit merupakan lapisan pelindung tubuh yang sempurna terhadap pengaruh luar, baik pengaruh fisik maupun pengaruh kimia (Aiache 1993). Kulit berfungsi sebagai sistem epitel pada tubuh untuk menjaga keluarnya substansisubstansi penting dari dalam tubuh dan masuknya substansi-substansi asing ke dalam tubuh. Kulit relatif permiabel terhadap senyawa-senyawa kimia, namun dalam keadaan tertentu kulit dapat ditembus oleh senyawa-senyawa obat atau bahan berbahaya yang dapat menimbulkan efek terapetik atau efek toksik baik
14
yang bersifat setempat maupun sistemik (Aiache 1987). Menurut Swarbrick dan Boylan (1995) pergerakan air melalui lapisan kulit yang tebal tergantung pada pertahanan lapisan stratum corneum yang berfungsi sebagai rate limiting barrier pada kulit. Secara mikroskopik, kulit tersusun dari berbagai lapisan yang berbedabeda, berturut-turut dari luar ke dalam yaitu lapisan epidermis, lapisan dermis yang tersusun atas pembuluh darah dan pembuluh getah bening dan lapisan jaringan di bawah kulit yang berlemak atau yang disebut lapisan hipodermis (Aiache 1993). Struktur kulit yang terdiri dari stratum corneum, lapisan epidermis, dan dermis ditunjukan pada Gambar 5.
Gambar 5. Struktur kulit manusia. a) bagian-bagian kulit b) perbesaran 200µm (Rosen 2006)
Penetrasi Kulit oleh Obat Obat dapat mempenetrasi kulit setelah pemakaian topikal melalui dinding folikel rambut, kelenjar keringat, kelenjar lemak, antara sel-sel dari selaput tanduk (stratum corneum), dan lapisan epidermis. Absorpsi perkutan obat pada umumnya disebabkan oleh penetrasi langsung obat melalui stratum corneum. Komponen
15
lemak pada stratum corneum merupakan faktor utama yang mempengaruhi rendahnya penetrasi obat. Ketika obat dapat melalui stratum corneum, obat akan diteruskan melalui epidermis dan masuk ke lapisan dermis. Apabila obat mencapai pembuluh kulit maka obat tersebut siap diabsorpsi ke dalam sirkulasi umum (Ansel 1989). Stratum corneum sebagai jaringan keratin bersifat semi permiabel. Molekul obat mempenetrasi lapisan ini dengan cara difusi pasif. Konsentrasi obat yang masuk ke lapisan kulit tergantung pada dosis obat, kelarutannya dalam air, dan koefisien partisi minyak atau airnya. Bahan-bahan yang dapat larut dalam minyak dan air merupakan bahan yang baik untuk berdifusi melalui lapisan kulit (Ansel 1989).
Streptozotocin Streptozotocin (STZ) adalah antibiotik yang diproduksi oleh Streptomyces achromogenes. Streptozotocin (Gambar 6) merupakan analog glukosa dan telah digunakan untuk menginduksi diabetes pada hewan percobaan. Induksi STZ pada hewan model rodensia telah diakui sebagai salah satu teknik penggunaan hewan model untuk mendeteksi efikasi uji pada percobaaan diabetes. Efikasi dari uji tersebut berdasarkan pada perubahan kadar gula dalam darah dan urin, berat badan, dan histopatologi dari pankreas. Kerusakan sel β timbul setelah tiga hari pemberian STZ dan meningkat setelah tiga sampai empat minggu. Pada kasus studi terapeutik pemberian bahan uji harus dilakukan sedikitnya 21 hari setelah pemberian STZ (Kim 2006).
Gambar 6 Struktur kimia streptozotocin (Elsner 2000).
16
Pemberian dosis rendah STZ pada mencit dapat menggambarkan fase lanjut diabetes melitus, sedangkan pemberian dosis tinggi
menyebabkan terjadinya
diabetes melitus tipe 1. Pada tikus dengan dosis 25 mg/kgBB dapat menginduksi diabetes, sedangkan dosis 100 mg/kgBB menyebabkan diabetes fase lanjut. Pada tikus, nilai LD 50 sekitar 130 mg/kg. Secara klinik streptozotocin biasa digunakan untuk terapi kanker dan tumor sel pulau langerhans pankreas (Brenna 2003). Proses Penyembuhan Luka Penyembuhan luka merupakan suatu proses dinamik beragam yang kompleks dan belum sepenuhnya diketahui. Proses biologik dari penyembuhan luka meliputi berbagai macam aspek dari mekanisme molekuler dan seluler. Penyembuhan luka diatur dan dikoordinasikan oleh sekelompok sitokin yang disebut faktor pertumbuhan, disekresi dari trombosit, makrofag, neutrofil, limfosit, sel endotelium, dan fibroblas. Banyak sitokin telah diidentifikasi mempunyai peranan dalam proses penyembuhan luka, seperti platelet-derived growth factor (PDGF), fibroblast derived growth factor (FGF), epidermal growth factor (EGF), tumor necrosis factor (TNF), granulocyte-macrophage colonystimulating factor (GM-CSF), insulin-like growth factor (IGF), dan transforming growth factors (TGF) α dan β. Faktor pertumbuhan menginduksi proliferasi lapisan dalam sel, termasuk fibroblas, sel endotelium, dan sel epitelium. Faktor pertumbuhan juga menginduksi proses seperti kontraksi luka dan deposisi matriks ekstraseluler (Shai 2005). Secara umum proses penyembuhan luka terdiri dari tiga tahap yaitu fase peradangan, fase pembentukan jaringan, dan fase perbaikan jaringan (Gambar 7). Fase peradangan Secara normal fase peradangan berlangsung selama 4-6 hari. Peristiwa yang mengawali fase inflamasi setelah terjadinya perlukaan adalah vasokonstriksi pembuluh darah dan limfatik. Vasokonstriksi ini berlangsung hanya beberapa menit. Agregat trombosit menutupi endotelium pembuluh yang mengalami kerusakan. Proses luka juga mengaktivasi terjadinya koagulasi. Fibrinogen diubah menjadi monomer fibrin dengan pembentukan clot. Agregasi trombosit dan pembentukan clot mencegah keluarnya darah pada pembuluh yang rusak. Clot yang telah dibentuk akan tersusun membentuk matriks dari fibrin, sejumlah kecil
17
fibronektin, vitronektin, dan trombospondin. Proses tersebut diakhiri dengan proses fibrinolisis.
fase peradangan, fase pembentukan jaringan, dan fase perbaikan jaringan (Shai 2005).
Gambar 7 Fase penyembuhan luka yaitu
Vasodilatasi pembuluh darah dan kenaikan permeabilitas kapiler akibat pelepasan prostaglandin dari jaringan yang rusak dan pelepasan histamin dari sel mast menyebabkan timbulnya gejala peradangan seperti panas, kemerahan, dan bengkak. Selama fase inflamasi, trombosit mendorong sekresi faktor pertumbuhan sehingga terjadi peningkatan jumlah sel darah putih melalui pembuluh darah menuju tempat luka. Beberapa jam setelah terjadi luka, neutrofil akan muncul di daerah sekitar luka. Jumlah neutrofil akan mencapai puncak setelah 1 sampai 2
18
hari berikutnya. Jika tidak terjadi infeksi jumlah neutrofil akan menurun pada hari kedua. Bersamaan dengan munculnya neutrofil terdapat makrofag dan monosit. Sel-sel yang rusak atau mati segera difagositosis dengan cepat dari tempat luka (Thomson 1997). Akumulasi makrofag dan sel-sel debris yang merupakan tanda awal perbaikan jaringan terjadi selama beberapa hari pertama proses penyembuhan luka (Spector 1980). Jumlah maksimum makrofag dan neutrofil terjadi setelah 4-5 hari dan merupakan sel yang paling signifikan untuk melakukan proses fagositosis. Limfosit mencapai jumlah maksimal kira-kira 6 hari setelah terjadinya luka. Sel darah putih dan makrofag beraksi melawan organisme patogen, menghasilkan faktor pertumbuhan yang selanjutnya akan mengaktivasi proses penyembuhan luka (Shai 2005).
Fase pembentukan jaringan Fase ini merupakan fase terpenting dalam proses penyembuhan luka dan mulai terjadi 4-5 hari setelah terjadi luka dan berakhir beberapa minggu sesudahnya pada kasus normal penyembuhan luka. Fase pembentukan jaringan meliputi angiogenesis dan pembentukan jaringan granulasi, pembentukan matriks ekstraseluler, re-epitelisasi, dan kontraksi luka. Pada pengamatan patologi anatomi dalam fase ini, pada luka akan terlihat adanya jaringan granulasi yang ditandai dengan munculnya keropeng. a.
Angiogenesis dan pembentukan jaringan granulasi Pelepasan faktor pertumbuhan menginduksi terjadinya migrasi dan
proliferasi sel endotelium. Proliferasi sel endotelium mengakibatkan terjadinya angiogenesis yaitu pembentukan pembuluh darah baru ke dalam luka. Pembuluh baru membentuk percabangan dan menggantikan matriks fibrin disekitar luka, dengan cara demikian terbentuk komplek dan jaringan percabangan pembuluh. Pembuluh ini manifestasi kliniknya berupa jaringan granulasi baru melindungi area permukaan luka selama proses penyembuhan luka. Jaringan granulasi terdiri dari kolagen immatur (tipe III) dan substansi dasar, seperti sel darah putih, sel endotelium muda, dan fibroblas. Sitokin dari kelompok TGF-β berperan dalam peningkatan angiogenesis, proliferasi fibroblas, dan diferensiasi myofibroblas dan menginduksi deposisi matriks ekstraseluler (Shai 2005).
19
b.
Pembentukan matriks ekstraseluler Dua atau tiga hari setelah terjadi luka, fibroblas bermigrasi dan muncul pada
luka, kemudian berproliferasi. Setelah beberapa hari diproduksi kolagen tipe III. Terbentuknya kolagen merupakan proses awal pemulihan keutuhan kulit (Shai 2005). c.
Re-epitelisasi Re-epitelisasi merupakan tahapan perbaikan luka yang meliputi mobilisasi,
migrasi, mitosis dan diferensiasi sel epitel. Tahapan-tahapan ini akan mengembalikan integritas kulit yang hilang. Mitosis dan migrasi sel epitel akan berfungsi untuk mengembalikan integritas dari kulit. Pada permukaan kulit, reepitelisasi akan terjadi melalui pergerakan sel-sel epitel dari tepi jaringan bebas menuju jaringan rusak (Kalangi 2004). d. Kontraksi luka Kontraksi luka berasal dari miofibroblas yang merupakan sel kontraktil. Miofibroblas merupakan jumlah terbesar dalam jaringan granulasi pada luka yang memperantarai kontraksi pada jaringan granulasi yang terlihat seperti otot (Kalangi 2004). Fase perbaikan jaringan Fase ini menunjukan proses penyembuhan yang lambat, berkurangnya jumlah fibroblas secara berkala dan penurunan jumlah pembuluh-pembuluh kapiler. Serabut kolagen mengalami pertambahan jumlah dan menyusun diri sepanjang garis lebar luka. Luka meningkatkan kekuatan integritasnya terhadap tekanan secara berangsur-angsur. Pada fase ini matriks ekstraseluler sementara yang telah terbentuk pada fase sebelumnya digantikan oleh matriks kolagen dermis. Proses ini merupakan isyarat terbentuknya jaringan parut (Gambar 8). Tahap akhir dari penyembuhan luka ini merupakan tahap yang hampir bersamaan waktunya dengan tahap granulasi. Komposisi dan struktur matriks ektraseluler yang terbentuk pada masa jaringan granulasi akan terus menerus berubah. Perubahan ini akan bergantung pada waktu setelah terjadi perlukaan dan jarak tepi luka (Shai 2005).
20
Gambar 8 Pembentukan jaringan parut (Shai 2005).
Diabetes melitus Penyakit Diabetes Melitus (DM) ditandai dengan adanya glukosa dalam urin (glukosuria). Dalam keadaan tak terkendali penyakit ini ditandai adanya poliuri, polidipsi, poliphagia. Diabetes melitus secara tradisional dibagi menjadi: DM tipe 1 (Insulin Dependent Diabetes Mellitus) dan DM tipe 2 (Non Insulin Dependent Diabetes Mellitus) (Suryohudoyo 2000). Diabetes melitus tipe 1 merupakan hasil interaksi antara faktor genetik, lingkungan, dan imunologi. Interaksi faktor ini menyebabkan kerusakan sel beta pankreas dan defisiensi insulin. Diabetes melitus tipe 1 merupakan hasil dari proses autoimun kerusakan sel beta pankreas (Suryohudoyo 2000). Proses autoimun disebabkan adanya interaksi antara infeksi dan faktor lingkungan (seperti virus coxsackie dan virus gondongan) (Scobie 2007). Diabetes Melitus tipe 2 biasanya berawal di usia sekitar 45 tahun, meskipun demikian DM tipe 2 sering terjadi pada usia yang lebih muda. Seseorang yang mengidap diabetes sering tidak mengetahui secara dini bahwa penyakit ini telah ada dalam dirinya karena gejala yang timbul berkembang secara perlahan (Mutschler 1991). Beberapa gen secara bersama-sama dapat menyebabkan DM tipe 2. Para ilmuwan percaya bahwa obesitas memiliki peran yang besar dalam
21
menyebabkan penyakit diabetes. Hampir 80% dari pengidap penyakit DM tipe 2 mengalami kelebihan berat badan. Diabetes melitus tipe 2 terjadi ketika pasien mengalami penyusutan sel beta yang progresif serta penumpukan amiloid di sekitar sel beta. Sel beta yang tersisa pada umumnya masih aktif tetapi sekresi insulinnya semakin berkurang. Selain itu kepekaan reseptornya menurun. Hipofungsi sel beta bersama resistensi insulin ini yang mengakibatkan terjadinya hiperglikemia (Scobie 2007). Komplikasi kronik yang sering terjadi pada DM salah satunya adalah ulkus pada kaki (kaki diabetik). Adanya polineuropati simetris dengan manifestasi klinis berupa penurunan getaran dan tekanan sensasi kulit dan hilangnya reflek pada pergelangan kaki, merupakan penyebab kaki diabetik (75-90%). Pada sebagian besar pasien kaki diabetik dilakukan amputasi. Hal ini terjadi karena adanya iskemia pada penyakit mikrovaskular dan makrovaskular, infeksi disebabkan oleh perubahan fungsi neutrofil dan insufisiensi pembuluh, dan kegagalan proses penyembuhan luka yang penyebabnya tidak diketahui (Scobie 2007).
