12

JURNAL · 2020. 5. 9. · dan mengakibatkan reduksi oksigen untuk menghasilkan radikal bebas seperti anIOn superoksida (OJ, hidrogen peroksida (H202) dan hidroksil radikal (OH) (Valavanidis

  • Upload
    others

  • View
    8

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: JURNAL · 2020. 5. 9. · dan mengakibatkan reduksi oksigen untuk menghasilkan radikal bebas seperti anIOn superoksida (OJ, hidrogen peroksida (H202) dan hidroksil radikal (OH) (Valavanidis
Page 2: JURNAL · 2020. 5. 9. · dan mengakibatkan reduksi oksigen untuk menghasilkan radikal bebas seperti anIOn superoksida (OJ, hidrogen peroksida (H202) dan hidroksil radikal (OH) (Valavanidis

JSV 31 (2), Desember 2013 JURNALSAINVETERINER

ISSN : 0126 - 0421

Pengaruh Pemberian Ekstrak Rimpang Kunyit (Curcuma domestica Val)terhadap Kardiotoksisitas Asap Rokok pada Tikus Putih Wistar

The Effects of Turmeric Extract (Curcuma domest;ca Val) on Cigarette SmokeCardiotoxicity in The Wistar Rats

Nida VI Millah\ Agapietta Kusumawardani\ Laelatul Rahmad\ Novi Herliyani\ KurniatiSarwendah\ Bambang Sutrisno\ Hastari Wuryastutil, R. Wasitol

'Fakultas Kedokteran Hewan, Universitas Gadjah Mada, YogyakartaEmail: [email protected]

Abstract

The objective of this research was to determine the effects of turmeric (Curcuma domestica Val) extractadministration toward heart histopathologic lesions of male Wistar rats ::t 3 months old exposed by cigarettesmoke. Twenty male Wistar rats were divided randomly into four groups offive each. Group 1was given neithercigarette smoke exposure nor turmeric extract administration (control) (KI), Group II was given cigarette smokeexposure of 9 cigarettes/ day (Kll), Group III was given I ml turmeric extract 0.25% (Kill) and Group IV wasgiven cigarette smoke exposure of 9 cigarettes/ day and I ml turmeric extract 0.25% (KlV). After 2 months oftreatment, necropsy was conducted to all rats and the heart samples were collected to be processedhistopatologically and stained routinely with hematoxylin-eosin. The results of the present study indicated thatthe cigarette smoke caused cardiomyopathy in KII marked by the histopathologic lesions, such as vacuolation,homogeneous eosinophilic cytoplasms, edema and necrosis of myocardia, also congestion and mildhemorrhages (KlI). Whereas, rats in Groups KI, KIll and KlV had normal histologic structures of myocardia. Itis concluded, that turmeric extract could be a preventive herbs toward cardiotoxic effects of cigarette smoke.Further research has to be conducted to determine the anti cardiomyopathy mechanism of turmeric rhizome dueto cigarette smoke exposure.

Key words: turmeric extract, cigarette smoke, Wistar rats, heart, dilated cardiomyopathy

Abstrak

Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan pengaruh pemberian ekstrak rimpang kunyit (Curcumadomestica Val) terhadap gambaran histopatologis jantung tikus putih Wistar jantan berumur ::t3 bulan yangdiberi paparan asap rokok selama 2 bulan. Dua puluh ekor tikus putih dibagi secara acak menjadi empatkelompok, yaitu: Kelompok yang tidak diberi pengasapan dan tanpa ekstrak rimpang kunyit (Kontrol) (KI),Kelompok yang diberi pengasapan 9 batang rokok per hari (KII), Kelompok yang diberi ekstrak rimpang kunyit0,25% I ml (Kill) dan Kelompok yang diberi pengasapan 9 batang rokok per hari dengan pemberian ekstrakrimpang kunyit 0,25% I ml (KlV). Setelah2 bulan perlakuan, semua tikus putih dinekropsi danjantung diambil,diproses histopatologis dan diwamai rutin hematoksilin-eosin. Hasil penelitian ini membuktikan, bahwa asaprokok pada KlI menyebabkan lesi histopatologis pada jantung berupa kardiomiopati yang ditandai vakuolisasi,hialinisasi homogen eosinofilik sitoplasma, edema, dan nekrosis serabut ototjantung. Padajantung juga terjadikongesti dan hemoragis ringan (KlI). Sedangkan, pada tikus putih KI, Kill dan KlV terlihat struktur histologisjantung dalam batas-batas normal. Disimpulkan, bahwa ekstrak rimpang kunyit dapat menjadi herbal preventifterhadap efek kardiotoksik asap rokok. Penelitian lebih lanjut perlu dilakukan untuk menentukan mekanismeanti kardiomiopati ekstrak rimpangkunyit padajantung akibatpaparan asaprokok.

Kata kunci: ekstrak rimpang kunyit, asap rokok, tikus putih Wistar, jantung, kardiomiopati dilatasi

216

Page 3: JURNAL · 2020. 5. 9. · dan mengakibatkan reduksi oksigen untuk menghasilkan radikal bebas seperti anIOn superoksida (OJ, hidrogen peroksida (H202) dan hidroksil radikal (OH) (Valavanidis

Nida VI Millah et al

Pendahuluan

Berdasarkan survei WHO tahun 2011,

Indonesia menempati urutan ketiga dalam kategori

jumlah perokok terbesar di dunia, yaitu 65 juta

perokok atau 28% dari total jumlah penduduk

dengan lebih dari 225 miliar batang rokok per tahun

(Mason, 2012). Setiap tahunnya, tembakau telah

menyebabkan kematian 6juta orang, termasuk lebih

dari 600.000 ribu diantaranya yang merupakan

perokok pasif (Alwan, 2011). Padahal, asap rokok

mengandung senyawa berbahaya seperti tar,

alkaloid, karbon monoksida, polisiklik aromatik

hidrokarbon, amonia, asetaldehid, formaldehid,

benzen, fenol, argon, piridin, aseton, nitric oxide

(NO) (500-1000 ppm), nitrogen dioksida (N02) dan

peroksinitrit (ONOO) (Wang,2001; Slaughteret al.,

20 11).Tar merupakan senyawa karsinogenik dalam

asap rokok dengan kandungan kompleks quinon

yang terdiri dari semiquinon (QH), hidroquinon

(QH2)dan quinon (Q) (Hecht, 1999; Pittilo, 2000).

Senyawa dalam quinon kompleks dapat teroksidasi

dan mengakibatkan reduksi oksigen untuk

menghasilkan radikal bebas seperti anIOn

superoksida (OJ, hidrogen peroksida (H202) dan

hidroksil radikal (OH) (Valavanidiset aI.,2009).

Salah satu organ sasaran paparan senyawa

kimia rokok adalah jantung. Jantung merupakan

salah satu organ internal yang berfungsi menjamin

distribusi darah ke seluruh tubuh. Gangguan fungsi

jantung mengakibatkan kegagalan sirkulasi darah

dan bahkan lesi serabut otot jantung akibat adanya

gangguan suplai nutrisi dan oksigenyang diperlukan

untuk menjaga stabilitas dan kehidupan sel

(Cunningham, 2002). Beberapa penyakit yang dapat

ditimbulkan oleh paparan asap rokok terhadap

217

---

jantung dan fungsi kardiovaskuler antara lain adalah

angina, jantung koroner, aterosklerosis, stroke dan

anuerismaaorta (Benjamin,20 10).

Untuk mengurangi dan bahkan mencegah

resiko tersebut, diperlukan senyawa herbal

terapeutik yang tepat, mudah didapat dan biaya

relatif terjangkau. Kurkuminoid adalah senyawa

aktif dalam rimpang kunyit yang memberikan warna

kuning pada rimpang kunyit (Kalpana et al., 2007).

Pada umumnya, kurkuminoid digunakan sebagai

obat tradisional diabetes, gangguan hepatik,

sinusitis, karminativa (penghilang kembung) dan

stimulan sel imun (Chainani-wu, 2003).

Kurkuminoid terbukti mampu meningkatkan

aktifitas glutatione-S-transferase (GST) sel sehingga

resiko terjadinya lesi, terutama pada serabut otot

jantung dapat dikurangi dan bahkan dicegah

(L'Ecuyer et al.,2004).

Berdasarkan uraian tersebut di atas, maka

diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai

pengaruh detoksifikasi ekstrak kunyit terhadap

sitopatotoksisitas asap rokok pada jantung tikus

putih Wistar. Diharapkan, penelitian ini dapat

menambah fakta ilmiah mengenai khasiat suatu

tanaman tradisional. Hasil penelitian ini dapat

dipergunakan sebagai acuan dalam pembuatan

produk pangan herbal guna terwujudnya produk

pangan asli Indonesia yang selain berkualitas, aman

dan layak untuk dikonsumsi, tetapi berfungsi juga

sebagai fitoterapeutika.

Materi dan Metode

Pada penelitian ini, digunakan 20 ekor tikus

putih Wistarjantan berumur i: 3 bulan dengan berat

badan rata-rata 200 g yang diperoleh dari

Page 4: JURNAL · 2020. 5. 9. · dan mengakibatkan reduksi oksigen untuk menghasilkan radikal bebas seperti anIOn superoksida (OJ, hidrogen peroksida (H202) dan hidroksil radikal (OH) (Valavanidis

Laboratorium UP2KH (Unit Pendidikan dan

Pelatihan Kesehatan Hewan), Fakultas Kedokteran

Hewan (FKH) Universitas Gadjah Mada (UGM).

Ekstrak rimpang kunyit yang digunakan berasal dari

PT. Air Mancur, Solo, Jawa Tengah. Rokok yang

dipergunakan dalam pene1itian merupakan rokok

kretek yang diperoleh dari pasar Kranggan Sleman,

Yogyakarta. Rokok tersebut dipilih sete1ahmelalui

proses seleksi dari beberapa merek yang biasa dijual

di pasaran. Pemilihan didasarkan pada tingginya

kadar tar dan nikotin yang terkandung dalam

sebatang rokok. Rokok yang digunakan memiliki

kandungan nikotin 3 mg perbatang dan tar40 mg per

batang.

Sebelum pelaksaan penelitian, tikus putih

Wi star dibagi menjadi 4 kelompok dan

diadaptasikan se1ama 1 minggu. Masing-masing

ke1ompokterdiri dari 5 ekor tikus putih yang terbagi

dalam Kelompok yang tidak diberi pengasapan dan

tanpa ekstrak rimpang kunyit (Kontrol) (KI),

Ke1ompok yang diberi pengasapan 9 batang rokok

per hari (KII), Kelompok yang diberi ekstrak

rimpang kunyit 0,25% 1 ml (KIll) dan Ke1ompok

yang diberi pengasapan 9 batang rokok per hari

dengan pemberian ekstrak rimpang kunyit 0,25% 1

ml (KIV).

Selama masa penelitian, tikus putih dipelihara

di ruang peme1iharaanLaboratorium Patologi, FKH

UGM. Tikus putih diberi pakan berupa peletAD2 ad

Pengaruh Pemberian Ekstrak Rimpang Kunyit (Curcuma domestica Val)

libitum dengan frekuensipemberian 2 hari sekalidan

diberi minum air PAM ad libitum. Setelah

pemeliharaan dan pemberian perlakuan se1ama 8

minggu, tikus putih dipersiapkan untuk nekropsi dan

diambil jantungnya untuk difiksasi dalam BNF

(buffer neutral formalin) 10%, diproses menjadi

preparat histologis, dan diwarnai dengan

hematoksilin-eosin.

HasH dan Pembahasan

Hasil pemeriksaan histopatologis dengan

pewamaan rutin hematoksilin-eosin pada Kelompok

tikus putih yang tidak diberi pengasapan dan tanpa

ekstrak rimpang kunyit (kontrol) (KI), Kelompok

yang diberi ekstrak rimpang kunyit dengan

konsentrasi 0,25% 1 ml (KIll) dan Kelompok yang

diberi pengasapan rokok 9 batang per hari dengan

frekuensi 2 kali sehari dan diberi ekstrak rimpang

kunyit 0,25% 1 ml per hari (KIV), menunjukkan

adanya struktur histologist serabut otot jantung

dalam batas-batas normal (Gambar 1-3). Pada

Ke1ompoktikus putih yang diberi pengasapan rokok

9 batang per hari dengan frekuensi 2 kali sehari

(KII), tampak perubahan histopatologis pada

jantung berupa vakuolisasi intrasitoplasmik, edema

dan hialinisasi serabut otot jantung menjadi

eosinophilik. Pada serabut otot jantung juga terjadi

nekrosis, kongesti dan hemoragis ringan (Gambar 4-

6).

218

-- ---

Page 5: JURNAL · 2020. 5. 9. · dan mengakibatkan reduksi oksigen untuk menghasilkan radikal bebas seperti anIOn superoksida (OJ, hidrogen peroksida (H202) dan hidroksil radikal (OH) (Valavanidis

- - -- -

Nida VI Millah et al

---,

~c

. - ---Gambar 1. Gambaran histologis jantung tilrns putih

Kelompok kontrol (KI). Serabut ototjantung normal. Serabut ototjantung (A),Nukleus terletak di tengah (B) dan Striasisarkomer (C) (Hematoksilin-eosin,500x.).

--- - --

---l

I

II

" '.

'J

" r"

-----

Gambar 3. Gambaran histopatologis jantung tikusputih yang diberi pengasapan 9 batangrokok per hari dengan frekuensi 2 kalisehari dan diberi ekstrak rimpang kunyit0,25% 1 ml per hari (KJV). Serabut ototjantung normal. Serabut otot jantung (A),Nukleus terletak di tengah (B) dan Striasisarkomer (C) (Hematoksilin-eosin,

219

---

~A...

r'~c

-'-

Gambar 2. Gambaran histologis jantung tikus putihyang diberi ekstrak rimpang kunyit0,25% 1 ml per hari (Kill). Serabut ototjantung normal. Serabutototjantung (A),Nukleus terletak di tengah (B) dan Striasisarkomer (C) (Hematoksilin-eosin,1OOOx.).

J. ...., '-"..

I. ,L '

.;1, ,. . '

.'... C

\

Gambar4. Gambaran histopatologis sampeljantungtikus putih yang diberi pengasapan 9batang rokok per hari dengan frekuensi 2kali sehari (KII). Jantung mengalamikardiomiopati yang ditandai vakuolisasi(A), edema (B), pembengkakan danhialinisasi berwarna eosinofilik (C)(Hematoksilin-eosin,500x.).

... - ... ..,.'.,. - ,. .

,...

,.

Page 6: JURNAL · 2020. 5. 9. · dan mengakibatkan reduksi oksigen untuk menghasilkan radikal bebas seperti anIOn superoksida (OJ, hidrogen peroksida (H202) dan hidroksil radikal (OH) (Valavanidis

.- .

".'. ....

.. . ,1I

~-,

--Gambar 5. Gambaran histopatologis jantung tikus

putih yang diberi pengasapan 9 batangrokok per hari dengan frekuensi 2 kalisehari (KII). Jantung mengalamikardiomiopati yang ditandai vakuolisasi(A), edema (B), pembengkakan danhialinisasi berwama eosinofilik (C)(Hematoksilin-eosin, 1OOOx.).

Gambaran histopatologis jantung pada tikus

putih kontrol disimpulkan sebagai serabut otot

jantung normal. Struktur histopatologis jantung

normal ditandai dengan serabut otot teranastomose

satu sarna lain, memiliki sarkoplasma asidofilik,

striasi sarkomer dan nukleus memanjang berada di

sentral (Tramoundanas et ai., 2011). Tikus putih

kontrol merupakan kelompok kontrol negatif, yaitu

kelompok yang hanya diberipakan dan minum tanpa

pengasapan dan pemberian ekstrak rimpang kunyit

0,25% 1 ml per hari. Dengan tidak adanya asap

rokok, maka tidak terjadi pembentukan reactive

oxygen species (ROS) berlebihan yang dapat

mengakibatkan kerusakan serabut otot jantung

(Yanget ai., 2007). Pada pengamatan histopatologis

jantung tikus putih yang diberi pengasapan 9 batang

rokok per hari dengan frekuensi 2 kali per hari (KII),

--- --

Pengaruh Pemberian Ekstrak Rimpang Kunyit (Curcuma domestica Val)

------I,

B~

..

Gambar 6. Gambaran histopatologis jantung tikusputih yang diberi pengasapan 9 batangrokok per hari dengan frekuensi 2 kalisehari (KII). Kardiomiopati ditandaidengan kongesti (A) dan hemoragiringan (B) (Hematoksilin-eosin, 1OOOx.).

ditemukan perubahan histopatologis seperti

vakuolisasi, edema, hialinisasi eosinofilik

sitoplasma, nekrosis, kongesti dan hemoragis

ringan. Vakuolisasidan edema sel merupakan gejala

awal yang nampak pada kerusakan sel. Kerusakan

ini bersifat reversibel sehingga sel yang mengalami

perubahan tersebut dapat kembali normal (Kumar et

ai., 2003). Vakuolisasi terutama disebabkan oleh

kegagalan metabolisme lemak pada serabut otot

jantung sehingga terjadi akumulasi trigliserida pada

parenkima yang ditandai dengan terbentuknya

vakuola lemak di dalam sitoplasma (Lopaschuk et

ai., 2009). Kegagalan metabolisme lemak terjadi

karena adanya kerusakan mitokondria yang

mengakibatkan perubahan struktur protein dan

hilangnya aktifitas enzim (Yang et ai.. 2007; Pham-

huy, 2008). Hal tersebut terjadi akibat paparan asap

220

- --

--' --...---... .

A..

,r ...'4

B .,.

,

Page 7: JURNAL · 2020. 5. 9. · dan mengakibatkan reduksi oksigen untuk menghasilkan radikal bebas seperti anIOn superoksida (OJ, hidrogen peroksida (H202) dan hidroksil radikal (OH) (Valavanidis

Nida UI Millah et al

rokok mengandung nikotin yang dapat

meningkatkan aktifitas nitric oxide synthase (NOS)

untuk mengubah L-arginin menjadi L-sitrulin dan

NO' (Tonnessen et al., 2000; Toda and Okamura,

2003). Proses pembentukan NO' terjadi di

mitokondria, aparatus golgi, sarkoplasmik retikulum

dan nukleus (Villanueva and Giulivi, 2010).

Senyawa NO' yang disintesa berlebihan dapat

berikatan dengan 02' dan membentuk peroksinitrit

(ONOa-) (Pacher, 2007). Senyawa 02-merupakan

prekursor oksidan yang dibentuk dalam matriks

mitokondria. Peningkatan kadar 02- dapat

mengakibatkan peningkatanjumlah reactive oxygen

species (ROS) dalam sel dan mengakibatkan stres

oksidatif (Turrens, 2003). Pada mitokondria yang

rusak, terjadi kegagalan transfer elektron yang

mengakibatkan peningkatan reduksi O2menjadi 02-

(Yang et al., 2007). Selain disebabkan oleh nikotin,

peningkatan jumlah ROS juga dapat terjadi akibat

quinon kompleks (quinon, semiquionon dan

hidroquinon) dalam tar yang mampu mereduksi O2

menjadi 02-dan mengakibatkan terbentuknya ROS

seperti OH' dan H202. Tidak hanya dalam

mitokondria, aktifitas quinon dapat terjadi dalam

nukleolus dan menyebabkan modifikasi nukleobase

dan terpotongnya rantai DNA (Valavanidis et al.,

2009).

Senyawa ONOO-, OH' dan HP2 dapat

mengakibatkan inaktifasi enzim dan kerusakan

protein dalam mitokondria (Brunneman and

Hoffman, 1974; Pacher, 2007). Enzim yang terlibat

dalam proses metabolisme asam lemak pada

umumnya disebut oksidase asam lemak dan proses

metabolisme asam lemak pada mitokondria dikenal

sebagai P-oksidasi (Murray et al., 2003). Pada

mitokondria yang rusak akibat paparan asap rokok

221

----

yang mengandung nikotin, terjadi kegagalan P-

oksidasi yang mengakibatkan penumpukan lemak

dalam sitoplasma. Ketika terjadi kerusakan

mitokondria, maka proses P-oksidasi tidak dapat

dilaksanakan dan terjadi akumulasi acyl CoA rantai

panjang pada sitoplasma (Murray et al., 2003;

Lopaschuk et al., 2009).

Selain disebabkan oleh kerusakan mitokondria,

akumulasi lipida atau lemak di dalam sel juga

disebabkan oleh tingginya konsentrasi asam lemak

bebas atau free fatty acid (FFA) pada plasma.

Penelitian Kershbaum et at. (1961) membuktikan

bahwa merokok dapat meningkatkan pelepasan FFA

baik pada anjing maupun manusia. Hal tersebut

terjadi akibat nikotin yang berasal dari paparan asap

rokok terhadap tikus putih mampu menstimulasi

ganglia sistem saraf simpatetik agar terjadi

pelepasan norepinephrine dan epinephrine.

Tingginya kadar epinephrine dan norepinephrine

dalam serum mengakibatkan mobilisasi FFA dari

gudang lemak tubuh ke dalam serum. Terjadinya

peningkatan FFA dalam serum berbanding lurus

dengan penarikan FFA ke dalam sel (Yang et al.,

2007). Terjadinya kerusakan mitokondria disertai

peningkatan penarikan FFA dapat menyebabkan

akumulasi acyl CoAdalam sitoplasma set.Acyl CoA

yang terakumulasi dalam sitoplasma akan tampak

dalam bentuk vakuola bening. Perubahan tersebut

dikenal sebagai vakuolisasi (Kumaret al., 2003).

Perubahan lain yang terdapat pada pengamatan

histopatologis tikus putih yang diberi asap rokok 9

batang per hari dengan frekuensi 2 kali sehari (KII)

adalah sitotoksik edema. Sitotoksik edema dikenal

pula sebagai selular edema, pembengkakan sel

onkotik atau onkosis yang terjadi akibat

ketidakseimbangan kation di dalam sel (Lang et al.,

Page 8: JURNAL · 2020. 5. 9. · dan mengakibatkan reduksi oksigen untuk menghasilkan radikal bebas seperti anIOn superoksida (OJ, hidrogen peroksida (H202) dan hidroksil radikal (OH) (Valavanidis

2007). Pada KII, kegagalan proses p-oksidasi yang

disebabkan oleh kerusakan mitokondria akibat

nikotin dan quinon kompleks mengakibatkan

penurunan jumlah adenosin trifosfat (ATP) bagi sel

jantung (Murray et al., 2003). Deplesi ATP

mengakibatkan lemahnya fungsi pompa ion pada sel

membran. Kegagalan fungsi kanal antiporter Na/K+

ATPase akibat rendahnya ATP mengakibatkan Na+

gagal dikeluarkan dari sel dan terjadi akumulasi Na+

yang dikenal sebagai stres sodium (Jaitovich and

Bertorello, 2006). Kadar Na+intraseluler yang lebih

tinggi akan mengakibatkan perbedaan tekanan

osmotik dan mengakibatkan air bergerak dari

ekstraseluler ke dalam intraseluler (Lang et aI.,

1998;Lang, 2007).

Perubahan lain yang terdapat pada pengamatan

histopatologis tikus putih yang diberi asap rokok 9

batang per hari dengan frekuensi 2 kali sehari (KII)

adalah hilangnya striasi serabut otot jantung.

Hilangnya striasi pada serabut otot jantung

disebabkan oleh rusaknya susunan protein pada

sarkomer yang terjadi akibat akumulasi ONOO'

(Maeda et al., 1997). Senyawa ONOO' terbentuk

akibat terjadinya peningkatan NO" yang berikatan

dengan Oz' karena paparan asap rokok yang

mengandung nikotin (Tonnessen et al., 2000; Toda

and Okamura, 2003). Senyawa tersebut telah

terbukti dapat mengakibatkan kerusakan pola striasi

serabut otot jantung yang terjadi melalui nitrasi atau

penambahan nitrat pada protein serabut otot jantung

seperti aktin dan miosin (Borbely et al., 2005; Mihm

et al., 2005). Nitrasi protein mengakibatkan

inaktifasi protein sehingga terjadi kerusakan pada

sarkomer dan sitoskeletal (Maeda et aI., 1997).

Nekrosis merupakan kerusakan sel permanen

yang dapat terjadi karena adanya kerusakan

Pengaruh Pemberian Ekstrak Rimpang Kunyit (Curcuma domestica Val)

mitokondria dan stres oksidatif yang disebabkan

oleh paparan asap rokok yang mengandung nikotin

dan quinon (Tonnessen et al., 2000; Toda and

Okamura, 2003; Valavanidis et al., 2009).

Kerusakan pada mitokondria yang terjadi akibat

meningkatnya jumlah ROS dapat menginaktifasi

enzim pada mitokondria dan mengakibatkan

terjadinya kegagalan transfer elektron dan

fosforilasi oksidatif (Yang et al., 2007). Elektron

yang lepas pada transfer elektron akan berikatan

dengan Ozdan membentuk Oz'(Turrens et al., 2003).

Interaksi Oz'dengan H+dapat membentuk hidrogen

peroksida (HzOz)yang apabila berikatan dengan Fe

(II) dapat menghasilkan hidroksil radikal (OH").

Senyawa OH"yang berikatan dengan oksigen dapat

berubah menjadi suatu molekul berbahaya yang

disebut radikal peroksil (ROO")(Welchet al., 2002).

Molekul tersebut dapat mengakibatkan pemindahan

atom hidrogen dari lipid pada membran sel dan

organela yang disebut peroksidasi lemak (Niki et aI.,

2005).

Kegagalan fosforilasi oksidatif juga

mengakibatkan rendahnya produksi ATP pada sel.

Hal tersebut menyebabkan fungsi kanaI antiporter

transpor aktif Na+/K+ ATPase pada membran sel

melemah dan mengakibatkan akumulasi kalsium

dalam mitokondria karena Ca2+dikeluarkan dari sel

bersamaan dengan keluarnya Na' dari kanal

antiporter transpor aktif Na+/K+ ATPase (Lang,

2007).Akumulasi kalsium dan tingginya kadar ROS

memicu terbukanya pori transisi permeabilitas

mitokondria sehingga terjadi pelepasan kalsium ke

dalam sitoplasma (Crompton, 1999;Halestrap et aI.,

2002; Vaseva et al., 2012). Dalam sitoplasma

terdapat beberapa enzim yang dapat teraktifasi pada

kondisi kalsium tinggi, misalnya fosfolipase,

222

---- - -

Page 9: JURNAL · 2020. 5. 9. · dan mengakibatkan reduksi oksigen untuk menghasilkan radikal bebas seperti anIOn superoksida (OJ, hidrogen peroksida (H202) dan hidroksil radikal (OH) (Valavanidis

Nida VI Millah et al

protease dan endonuklease. Fosfolipase bekerja

mendegradasi fosfolipid membran sel, protease

bekerja mengganggu susunan protein sitoskeletal

dan endonuklease mengakibatkan kerusakan

kromatin dalam nukleus. Rangkaian kejadian

tersebut disertai kebengkakan sel yang dapat

mengakibatkan sel pecah dan memicu terjadinya

kematian sel ataunekrosis (Cunningham, 2002).

Kongesti adalah terjadinya akumulasi darah

pada kapiler vena yang terjadi karena terhambatnya

proses drainase darah vena. Pada jaringan yang

mengalami kongesti berat, makroskopik jaringan

tampak merah gelap hingga kehitaman karena darah

yang terakumulasi merupakan darah yang tidak

teroksigenasi (Kumar et al., 2003). Hemoragi adalah

keluamya darah dari pembuluh darah (ekstravasasi)

akibat pecahnya pembuluh darah (Raible, 2003).

Hemoragi pada tikus putih yang diberi pengasapan 9

batang rokok per hari dengan frekuensi 2 kali sehari

(KII) dapat terjadi akibat adanya peningkatan

sintesis NO' pada sel-sel endotelia yang yang dapat

disebabkan oleh nikotin dari asap rokok. Tingginya

kadar NO' dalam sel-sel endotelia dapat

menyebabkan dilatasi dan pecahnya kapiler yang

mengakibatkan hemoragi (Ambrose and Barua,

2004).

Manifestasi akumulasi lipid, pembengkakan sel

dan hilangnya striasi pada serabut ototjantung dapat

menyebabkan gangguan fungsijantung yang dikenal

dengan kardiomiopati (Michel et al., 1993;Tidholm

and Jonsson, 2005; Stanley, 2011). Pada umumnya,

kardiomiopati dengan perubahan histopatologis

vakuolisasi lemak dikategorikan sebagai

kardiomiopati dilatasi (Lopaschuk et al., 2009).

Kardiomiopati dilatasi merupakan penyakit pada

otot jantung yang dapat mengakibatkan pembesaran

223

pada ruangan jantung dan penurunan fungsi sistolik

yang dapat terjadi hanya pada ventrikel kiri maupun

pada kedua ventrikel (Jackson, 20 II).

Pada kelompok tikus putih yang diberikan

terapi ekstrak rimpang kunyit 0,25% I ml perhari

(KIll), gambaran histopatologis jantung terlihat

dalam batas-batas normal. Hal tersebut disebabkan

tidak adanya efek sitotoksik yang ditimbulkan oleh

ekstrak rimpang kunyit yang diberikan dengan dosis

0,25% (Desphande et al., 1998).Efekprotektifyang

diberikan oleh ekstrak rimpang kunyit pada sel

dibuktikan dengan kemampuan kurkumin dalam

meningkatkan jumlah sintesa GSH di dalam sel

(Biswas et al., 2004;Kalpana et al., 2007).

Kondisi serabut otot jantung yang normal pada

kelompok tikus putih yang diberi pengasapan 9

batang rokok per hari dengan frekuensi 2 kali sehari

dan diberi ekstrak rimpang kunyit 0,25% I ml per

hari (KIV) diduga disebabkan oleh adanya

kemampuan kurkumin dalam ekstrak rimpang

kunyit yang berfungsi sebagai agen pemicu sintesa

GSH dalam sel. GSH bekerja mengkonjugasi OH'

dan merubahnya menjadi H20 dan O2, Pada

pemberian asap rokok, terjadi stres oksidatif akibat

meningkatnya asupan zat besi ke dalam sel,

gagalnya fosforilasi oksidatif dan inaktifasi enzim

antioksidan (Izzotti et al., 2003; Yang et al., 2007).

Kurkumin bekerja dengan cara menginduksi sintesa

GSH dan enzim antioksidan dalam sel yang berperan

menetralisir radikalbebas (Kalpana et al., 2007).

Ucapan Terima Kasih

Ucapan terima kasih disampaikan kepada Drh.

Retno Hemajani beserta Staf dari P.T.Air Mancur

yang telah membantu penyediaan ekstrak rimpang

kunyit.

Page 10: JURNAL · 2020. 5. 9. · dan mengakibatkan reduksi oksigen untuk menghasilkan radikal bebas seperti anIOn superoksida (OJ, hidrogen peroksida (H202) dan hidroksil radikal (OH) (Valavanidis

Daftar Pustaka

Alwan, A. (2011) WHO Report on the GlobalTobaccoEpidemic, 2011:Progress Continues-Nearly 3.8 Billion People are Now Covered byan Effective Tobacco Control Measure. WHOPress, 20 Avenue Appia, 1211 Geneva 27,Switzerland.

Ambrose, J.A. and Barua, R.S. (2004) Thepathophysiology of cigarette smoking andcardiovascular disease: an Update. J Am. Coli.Cardiol.43: 1731-1737.

Benjamin, R.M. (2010). How Tobacco SmokeCauses Disease. http://www.surgeongeneral.gov diakses tanggal22 Januari 2013.

Biswas, S.K., Mc Clure, D., Jimenez, L.A., Megson,1.1.and Rahman, I. (2004) Curcumin inducesglutathione biosynthesis and inhibits nf-Kbactivation and interleukin-8 release in alveolarepithelial cells: Mechanism of free radicalscavenging activity.Antioxid. Redox Signaling7: 32-41.

Borbely, A., Toth,A., Edes, I., Virag, L., Papp, J.G.,Varro, A., Paulus, W.J., Velden, J., Stienen,G.J.M. and Papp, Z. (2005) Peroxynitrite-induced a-actinin nitration and contractilealterations in isolated human myocardial cells.Cardiol.67: 225-233.

Brunnemann, K.D. and Hoffmann, D. (1974)Assessment of carcinogenic, volatile N-nitrosamines in tobacco and in mainstream andsidestream smoke of cigarettes. CancerRes. 37:3218-3222.

Chainani-wu, N. (2003) Safety and anti-inflammatory activity of curcumin: aComponent of tumeric (Curcuma longa). JAlter. Complement.Med. 9: 161-168.

Crompton, M. (1999) The mitochondrialpermeability transition pore and its role in celldeath.Biochem. J 341: 233-249.

Cunningham, J.G. (2002) Textbook of VeterinaryPhysiology 3rded. W.B. Saunders Company,1600 john Kennedy Boulevard # 1800,Philadelphia, USA

Pengaruh Pemberian Ekstrak Rimpang Kunyit (Curcuma domestica Val)

Deshpande, S.S., Lalitha, V.S. Ingle, AD., Raste,AS., Gadne, S.G. and Maru, G.B. (1998)Subchronic oral toxicity of turmeric andethanolic turmeric extract in female mice andrats. Toxicol.Let!. 95: 183-193.

Halestrap,AP., McStay, G.P. and Clarke, S.J. (2002)The permeability transition pore complex:Another view. Biochimie. 84: 153-166.

Hecht, S.S. (1999) Tobacco smoke carcinogens andlung cancer. J Natl. Cancer Inst. 91: 1194-1210.

Izzotti, A., Balansky, R.M., Blagoeva, P.M.,Mircheva, Z.I., Tulimiero, L., Cartiglia, C. andDeFlora, S. (2003) DNA alterations in ratorgans after chronic exposure to cigarettesmoke and! or ethanol ingestion. Faseb J 12:753-758.

Jackson, G. (2011) Dilated cardiomyopathy. HeartMetab. 49: 3.

Jaitovich, AA and Bertorello, AM. (2006) Na+/K-ATPase: an Indispensable ion pumping-signaling mechanism across mammalian cellmembranes.Sem. Nephrol. 2: 270-277.

Kalpana, c., Sudheer,AR., Rajasekharan, K.N. andMenon, V.P. (2007) Comparative effects ofcurcumin and its synthetic analogue on tissuelipid peroxidation and antioxidant status duringnicotine-induced toxicity. Sing. Med. J 48:124-130.

Kershbaum, A., Bellet, S., Dickstein, E.R. andLeonard, J.F.(1961) Effect of cigarette smokingand nicotine on serum free fatty acids: Based ona study in the Human Subject and theExperimentalAnimal. Circ.Res. 9: 631-638.

Kumar, V., Abbas, A K. and Fausto, N. (2003)Robbins and Cotran Pathology Basic Disease7'hed. Elsevier, 3251 Riverport Ln MarylandHeight, Missouri,USA.

L'Ecuyer, T., Alleban, Z., Thomas, R. and Heide,R.V. (2004) Gluthathione-S-transferaseoverexpression against anthracycline-indt cedH9C2 cell death. Am. J Physiol. Heart Orc.Physiol. 286: 2057-2064.

224

- -- --

Page 11: JURNAL · 2020. 5. 9. · dan mengakibatkan reduksi oksigen untuk menghasilkan radikal bebas seperti anIOn superoksida (OJ, hidrogen peroksida (H202) dan hidroksil radikal (OH) (Valavanidis

- --- -

Nida VI Millah et al

Lang, E (2007) Mechanism and significance of cellvolume regulation. J. Am. Coil. Nut. 26: 613-623.

Lang, E, Busch, G.L., Ritter, M., Volkl, H.,Waldegger, S., Gubbin, E. and Haussinger, D.(1998) Functional significance of cell volumeregulatory mechanism. Physiol. Rev. 78: 247-306.

Lopaschuk, G.D., Ussher, J.R., Folmes, C.D. andJaswal, J.S. (2009) Myocardial fatty acidmetabolism in health and disease. Physiol. Rev.90: 207-258.

Maeda, M., Holder, E., Lowes, B., Valent, S. andBies, R.D. (1997) Dilated cardiomyopathyassociated with deficiency of the cytoskeletalprotein metavinculin. Ore. 95: 17-20.

Mason, M. (2012) Indonesia Smoking: Two-Thirdsof Country's Men Smoke, New Study Shows.http://www.huffingpost.com diakses padatanggal23 November 2012.

Michel, V.Y.,Tazelaar,H.D., Driscoll, D.J., Burnett,J.e., Miller, EA., Tajik, A.J., Rodeheffer, RJ.and Moll, P.P. (1993) Histopathology offamilial versus nonfamilial dilatedcardiomyopathy. Cardiovas. Pathol. 2: 219-223.

Mihm, MJ., Yu,F.,Weinstein,D.M., Reiser,PJ. andBauer, J.A. (2002) Intracellular distribution ofperoxynitrite during doxorubicincardiomyopathy: Evidence for selectiveimpairment of myofibrillar creatine kinase. Br.J. Pharmacol. 135:581-588.

Murray, R.K., Granner, D.K., Davis, J.e., Mayes,P.A. and Rodwell, V.W. (2003) Harper'sIllustrated Biochemistry. Mc Graw HillCompanies, 2 Pensylvania Plaza NY 10121,New York, USA.

Niki, E., Yoshida, Y., Saito, Y. and Noguchi, N.(2005) Lipid peroxidation: Mechanism,inhibition and biological effect. Biochem.Biophys. Res. Comm. 338: 668-676.

Pacher, P., Beckman, J.S. and Liaudet, L. (2007)Nitric oxide in health and disease. Physiol. Rev.87:315-424.

225

Pham-huy, L.A., He, H. and Pham-huy, C. (2008)Free radicals, antioxidants in disease andhealth.Int. J. Biomed. Sci.4: 89-96.

Pittillo, R.M. (2000) Cigarette smoking, endothelialinjury and cardiovascular disease. J. Exp. Path.81:219-230.

Raible, M.D. (2003) Hemodynamic DisordersEdema, Hyperemia/ Congestion andHe mo rrh agehttp://www.uic.edu/depts/mcpt/curriculumlpdf/2003 _hemod1.pdf diakses pada tanggal 11Maret2013.

Slaughter, E., Gersberg, R.M., Watanabe, K.,Stransky, e. dan Novotny, T.E. (2011) Toxicityof cigarette butts and their chemicalcomponents to marine and freshwater fish. Tob.Control20: 25-29.

Stanley, W.e. (2011) Myocardial energy metabolismin dilated cardiomyopathy. Heart Metab. 49: 5-8.

Tidholm, A. and Jonsson, L. (2005) Histologiccharacterization of canine dilatedcardiomyopathy. Vet.Pathol. 42: 1-8.

Toda, N. and Okamura, T. (2003) The pharmacologyof nitric oxide in the peripheral nervous systemof blood vessels. Pharmacol. Rev. 55: 271-324.

Tonnessen, RH., Severson, S.R., Hurt, R.D. andMiller, Y.M.(2000) Modulation of nitric-oxidesynthase by nicotine. J. Pharmacol. Exp. Ther.2: 601-606.

Tramoundanas, A.V., Harrison, J.e., Sawant, P.M.,Kerr, D.S. and Sammut, LA. (2011) Ischemiccardiomyopathy following seizure induction bydomoic acid. Am. J. Pathol. 179: 141-147.

Turrens, J.E (2003) Topical review: Mitochondrialformation of reactive oxygen species. J.Physiol. 552: 335-344.

Valavanidis, A., Vlachogianni, T. and Fiotakis, K.(2009) Tobacco smoke: Involvement ofreactive oxygen species and stable free radicalsin mechanisms of oxidative damage,carcinogenesis and synergistic effects withother respirable particles. Int. J. Environ. Res.Public Health 6: 445-462.

Page 12: JURNAL · 2020. 5. 9. · dan mengakibatkan reduksi oksigen untuk menghasilkan radikal bebas seperti anIOn superoksida (OJ, hidrogen peroksida (H202) dan hidroksil radikal (OH) (Valavanidis

Vaseva, A.V., Marchenko, N.D., Ji, K., Tsirka, S.E.,Holzmann, S. and Moll, D.M. (2012) P53 opensthe mitochondrial permeability transition poreto triggernecrosis. Cell 149: 1536-1548.

Villanueva, C. and Giulivi, C. (2010) Subcellularand cellular locations of nitric oxide synthaseisoforms as determinants of health and disease.Radic. Bioi. Med. 43: 307-316.

Wang, M. (2001). Nicotine: The masked killer.http://www .heal thcare. u iowa. edu/corefacilities/esr/education/2001I4.pdf diaksestanggal4 Mei 2013.

Pengaruh Pemberian Ekstrak Rimpang Kunyit (Curcuma domestica Val)

Welch, K.D., Davis, T.Z. and Aust, S.D. (2002) Ironautooxidation and free radical generation:Effects of buffers, ligands, chelators. Arch.Biochem. Biophys. 397: 360-369.

Yang, Z., Harrison, C.M., Chuang, G. and Ballinger,S.W. (2007) The role of tobacco smoke inducedmitochondrial damage in vascular dysfunctionand atherosclerosis. Mu!a!. Res. 621: 61-74.

226