JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL...

44
1 LAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS Tahun ke 1 dari rencana 1 tahun KETUA/ANGGOTA TIM Prof. Dr. Drh. Iwan H. Utama, MS NIDN. 0006046109 Drh. I Made Kardena, MVS NIDN. 0010037902 Dibiaya dari Dana RM Universitas Udayana dengan surat Perjanjian Penugasan Penelitian No:175.59/UN14.2/ PNL.01.03.00/2013, Tanggal 16 Mei 2013 UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR-BALI Oktober, 2013

Transcript of JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL...

Page 1: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

1

LAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL

JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA

JARINGAN PANKREAS TIKUS

Tahun ke 1 dari rencana 1 tahun

KETUA/ANGGOTA TIM Prof. Dr. Drh. Iwan H. Utama, MS

NIDN. 0006046109 Drh. I Made Kardena, MVS

NIDN. 0010037902

Dibiaya dari Dana RM Universitas Udayana dengan surat Perjanjian Penugasan Penelitian No:175.59/UN14.2/ PNL.01.03.00/2013, Tanggal 16 Mei 2013

UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR-BALI

Oktober, 2013

Page 2: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

Judul

Peneliti/Pelaksana

Nama Lengkap

NIDN

Jabatan Fungsional

Program Studi

No. HP

Alamat surel

A-nggota ( 1)

Nama Lekap

NIDN

Perguruan Tinggi

Tahrur Pelaksanaan

Biaya TahuB e4'alan

Biaya Keseluruhan

IIALAMAN PENGESAHAN

: Patobiologi Hiperglikemia pada Jaringan pankreas Tilars

: Prof Dr. drh. Iwan H. Utama, MS

: 0006046109

: Guu Besar

: Kedokteran Hewan

: 081337755860

: iwarihu2006@gnail. com

: Drh. I Made Kardena, MVS

: 00i0037902

: Universitas Udayana

:2013

: Rp. 48.020.000

: Rp.48.020.000

Denpasar, 30 Oktober 2013Ketua Peneliti

f Dr. drh. Iwan H. Utama, MS)NIPNTP 19610406198903 1 002

Mengetahui

hfi?.'s,i:

Page 3: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

3

RINGKASAN

Pada kondisi hiperglikemia kronis, sebenarnya sel mengalami keracunan glukosa (toksisitas glukosa). Paparan kronis hiperglikemia dapat menyebabkan disfungsi seluler yang menetap atau dapat menjadi ireversibel, proses ini yang disebut toksisitas glukosa. Toksisitas glukosa merupakan awal mekanisme kerusakan sel melalui pembentukan radikal bebas atau spesies oksigen reaktif (ROS=reactive oxygen species) (Robertson, 2004). Produksi radikal bebas yang berlebihan, seperti hidrogen peroksida, superoksida anion, dan hidroksil dapat merusak komponen membran sel diantaranya lipid dan protein membran sel.

Telah dilakukan penelitian mengenai patobiologis hiperglikemia pada jaringan pankreas tikus. Tujuanya adalah untuk mengetahui patobiologis jaringan pankreas tikus akibat hiperglikemia, yang meliputi kadar malonaldehida (MDA) pada pankreas, profil sel beta pankreas, dan gambaran histopatologi jaringan pankreas. Sebanyak 20 ekor tikus jantan putih strain Spraque dawley umur sekitar 2 bulan dengan bobot badan rata-rata 200 g digunakan dalam penelitian ini. Tikus percobaan dibagi menjadi 2 kelompok perlakuan, tiap perlakuan terdiri dari 10 ekor tikus. Tikus perlakuan kontrol dan Tikus perlakuan hiperglikemia (HG) diberikan larutan sukrosa 80% (w/v) secara oral dua kali sehari selama 2 bulan. Pengamatan dilakukan terhadap (1) analisis kadar glukosa darah dengan metode glucose oxidase biosensor menggunakan alat Blood glucose Test Meter GlucoDr™, (2) analisis kadar malonaldehida menggunakan metode spektrofotometri, (3) analisis sel beta pankreas secara imunohistokimia, dan (4) gambaran histopalogi pankreas tikus menggunakan pewarnaan Hematoksilin Eosin.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa tikus percobaan mengalami hiperglikemia selama 1 bulan dengan kadar glukosa akhir sebesar 139,5±5,2 mg/dl sedangkan kadar glukosa kelompok perlakuan kontrol rata-rata sebesar 97,8±4,3 mg/dl. Hiperglikemia menyebabkan terjadinya perubahan kondisi patobiologis pada jaringan pankreas, yaitu meningkatnya kadar malonaldehida (MDA) rata-rata 31,85 ± 5,69 picomol/g dan kelompok kontrol rata-rata 22,94 ± 3,82 picomol/g. Pada jaringan pankreas tikus yang mengalami hiperglikemia juga ditemukan degenerasi ringan, dan secara kualitatif terdapat penurunan massa sel beta.

Kata-kata kunci: pankreas, hiperglikemia, malonaldehida, sel beta

Page 4: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

4

PRAKATA

Hiperglikemia adalah suatu keadaan dimana kadar glukosa darah melebihi kadar glukosa darah normal di dalam tubuh. Hiperglikemia dapat mendorong produksi radikal bebas yang berlebihan melalui proses posporilasi oksidatif glukosa. Radikal bebas yang berlebihan dapat menyebabkan kerusakan membran sel, tidak terkecuali sel jaringan pankreas. Selain itu, hiperglikemia kronis juga menyebabkan sel beta mengalami kelelahan karena harus mengsilkan hormone insulin. Kondisi kelelahan ini juga mempercepat kerusakan sel beta.

Penelitian dengan judul: Patobiologi Hiperglikemia pada Jaringan Pankreas tikus, tahun 2013 telah selesai dilakukan. Subyek yang diteliti meliputi kadar malonaldehida (MDA) pada pankreas, profil sel beta pankreas, dan gambaran histopatologi jaringan pankreas.

Bersama dengan telah selesainya penelitian ini, kami tim peneliti mengucapkan banyak terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional dan Rektor

Univesitas Udayana yang telah memberikan biaya penelitian dari Dana RM Universitas Udayana dengan surat Perjanjian Penugasan Penelitian No:175.59/UN14.2/ PNL.01.03.00/2013, Tanggal 16 Mei 2013.

2. Ketua Lembaga Penelitian Universitas Udayana, atas pengajuan dan pegesahan proposal ini.

3. Dekan Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Udayana, atas ijin dan kepercayaan untuk melakukan penelitian.

4. Kepada semua tenaga laboran yang telah membantu penelitian ini saya ucapkan banyak terimakasih.

Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi temen sejawat yang berkecimpung

mendalami hiiperglikemia dan juga bermanfaat dalam mengembangkan ilmu pengetahuan.

Denpasar, 30 Oktober 2013

Tim Peneliti

Page 5: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

5

DAFTAR ISI

RINGKASAN ………………………………………………………………………

PRAKATA …………………………………………………………………………

DAFTAR ISI ………………………………………………………………………

DAFTAR TABEL …………………………………………………………………

DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………………

DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………………………

BAB 1. PENDAHULUAN ………………………………………………………...

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ………………………………………………….

BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN …………………………….

BAB 4. METODE PENELITIAN …………………………………………………

BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN ……………………………………………

BAB 6. KESIMPULAN DAN SARAN …………………………………………..

DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………………

LAMPIRAN ………………………………………………………………………...

Halaman

3

4

5

6

6

6

7

9

12

13

16

21

22

24

Page 6: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

6

DAFTAR TABEL Nomor Teks Halaman 1. Kadar glukosa darah (mg/dl) tikus selama 8 minggu percobaan …………. 2. Rata-rata kadar malonaldehida (MDA) pada pankreas tikus percobaan …….

17

18

DAFTAR GAMBAR

Nomor Teks Halaman 1. Radikal bebas yang dihasilkan melalui jalur metabolisme glukosa pada

kondisi hiperglikemia ……………………………………………………….

2. Profil kadar glukosa darah tikus selama 8 minggu percobaan …………….

3. Kadar Malonaldehida (MDA) pada pankreas tikus selama percobaan ……

4. Foto mikrograf pewarnaan imunohistokimia terhadap insulin pada sel beta

jaringan pankreas …………………………………………….. …………….

5. Foto mikrograf pulau Langerhans pankreas tikus pewarnaan HE ……….

10

16

18

19

20

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Teks Halaman 1. Biodata Personalia Tenaga peneliti …………………………………..

2. Draft Artikel Ilmiah …………………………………………………..

24

31

Page 7: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

7

BAB 1. PENDAHULUAN

Manusia dan juga hewan tidak luput dari keadaan stres oksidatif dengan tingkat

keparahan dan penyebab berbeda dan dapat menghasilkan jumlah radikal bebas dalam tubuh

melebihi jumlah antioksidan endogen. Pada kondisi stres oksidatif dapat terjadi kerusakan sel

akibat radikal bebas bila kemampuan mekanisme pertahanan tubuh seperti enzim antioksidan

seluler menurun. Oleh karena itu perlu dilakukan usaha-usaha dalam mencegah terjadinya stres

oksidatif atau mencegah pencetus terbentuknya radikal bebas di dalam tubuh yang berlebihan,

misalnya mencegah supaya tidak terjadi kondisi hiperglikemia kronis.

Kebanyakan populasi di belahan dunia, termasuk di Indonesia mengkonsumsi

karbohidrat dalam jumlah tinggi. Disadari atau tidak bahwa sedari kecil kita telah terpapar

dengan karbohidrat melalui menu makan yang dihidangkan sehari-hari, bahkan terasa belum

komplit apabila menu kita tidak mengandung glukosa (gula). Kelebihan karbohidrat (glukosa)

di dalam tubuh yang sering disebut dengan hiperglikemia merupakan titik awal terjadinya

pembentukan radikal bebas melalui berbagai mekanisme metabolisme biokimiawi (Robertson,

2004).

Stres oksidatif adalah suatu kondisi yang berhubungan dengan peningkatan kecepatan

kerusakan sel akibat radikal bebas. Hal ini disebabkan oleh ketidak seimbangan antara

pembentukan radial bebas dan aktivitas pertahanan antioksidan. Kondisi yang berhubungan

dengan peningkatan produksi radikal bebas meliputi berbagai proses kimia kompleks dalam

tubuh yang melibatkan aktivitas organel mitokondria terutama dalam menghasilkan ATP

(Newsholme et al., 2007). Pada keadaan glukotoksisiti (Robertson et al., 2004), proses

pagositosis dalam sistim imun, infeksi, dan inflamasi (Freisleben, 2001), serta terpapar dengan

bahan kimia dan zat diabetogenik (Szkuldelski 2001) menyebabkan terbentuknya radikal bebas

yang tinggi di dalam tubuh .

Karbohidrat tidak saja penting dalam makanan manusia sebagai sumber energi, tetapi

karena bahan pangan berkarbohidrat tinggi berlimpah dan murah bila dibandingkan dengan

protein dan lemak. Oleh karena itu, karbohidrat menjadi bagian utama makanan di hampir

semua bagian di dunia. Studi epidemiologi menunjukkan ada kaitan erat antara status

kesehatan dan usia harapan hidup manusia dengan pola konsumsinya. Masyarakat di daerah

yang banyak mengkonsumsi gula, lemak dan garam misalnya, ternyata lebih banyak ditemukan

sebagai penderita penyakit degeneratif.

Page 8: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

8

Pemberian jumlah karbohidrat yang berlebih dalam jangka waktu lama dapat

menimbulkan apa yang disebut dengan hiperglikemia. Hiperglikemia kronis cenderung

menimbulkan efek yang tidak baik bagi kesehatan tubuh. Hiperglikemia kronis cenderung

mendorong terbentuknya radikal bebas yang dapat merusak komponen sel (lipid, karbohidrat,

protein, dan DNA) (Robertson, 2004). Kerusakan oksidatif tersebut merupakan cikal bakal

munculnya penyakit degeneratif, misalnya seperti diabetes.

Pada kondisi hiperglikemia, sel beta pankreas akan merespon dengan cara

mengeluarkan insulin. Insulin berfungsi untuk menurunkan kadar glukosa darah melalui

mekanisme memasukan glukosa ke dalam sel untuk selanjutnya mengalami metabolisme

(Dominiczak, 2005). Jika kejadian hiperglikemia berlangsung lama (kronis), maka sel beta

secara terus menerus menghasilkan insulin. Kondisi ini dapat menyebabkan sel beta

mengalami kelelahan bahkan kerusakan sehingga produksi insulin bisa jadi berkurang. Dilain

pihak, pada keadaan hiperglikemia, glukosa akan cenderung mengalami metabolisme kearah

pembentukan radikal bebas (Robertson, 2004). Radikal bebas yang terbentuk akan bereaksi

dengan komponen membran sel. Reaksi berantai radikal bebas tersebut menyebabkan

kerusakan pada membran sel.

Kondisi hiperglikemia tersebut akan menyebabkan perubahan patobiologi pada

pankreas sehingga perlu dilakukan pengamatan terhadap kadar MDA pankreas, sel beta

pankreas, gambaran histopatologi pankreas serta kerusakan DNA melalui analisis 8-hidroksi-

2-deoksiguanosin pada plasma.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui patobiologis hiperglikemia terhadap

jaringan pankreas tikus, yang meliputi kadar malonaldehida (MDA) pada pankreas, profil sel

beta pankreas, dan gambaran histopatologi jaringan pankreas. Temuan yang ditargetkan/luaran,

yaitu publikasi ilmiah dijurnal ilmiah nasional terakreditasi, dan serangkaian pengetahuan

dasar (basic knowledge) tentang pengaruh hiperglikemia terhadap pankreas akan sangat

bermanfaat dalam penyiapan bahan ajar mata kuliah Biokimia II, khususnya materi

metabolisme karbohidrat.

Page 9: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

9

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Kemajuan pengetahuan di bidang biokimia, biologi molekuler, imunohistokimia dan

patologi telah mendukung hipotesis bahwa radikal bebas berperan dalam perubahan berbagai

fungsi tubuh sehingga berpengaruh terhadap resiko timbulnya penyakit. Dengan pengetahuan

ini telah banyak dihasilkan temuan-temuan bahan hayati yang sangat berguna dalam usaha

pencegahan maupun pengobatan penyakit non-infeksius, stres oksidatif, dan penyakit

degeneratif seperti diabetes, aterosklerosis.

Penyakit diabetes merupakan sindroma multifaktor yang secara metabolik dikarakterisasi

dengan kondisi hiperglikemia kronis yang timbul akibat ketidakmampuan pankreas

memproduksi insulin yang cukup atau ketidakmampuan tubuh menggunakan insulin secara

efektif (Auroma et al. 2006). Faktor penyebab penyakit diabetes meliputi faktor genetik,

obesitas, radikal bebas, sistem kekebalan (Virtanen dan Knip 2003).

Hiperglikemia bisa dibuat dengan diet tinggi karbohidrat untuk waktu yang lama,

pankreatomi (pengangkatan pankreas) atau pemberian agen diabetogenik seperti aloksan dan

streptozotocin (Szkudelski, 2001). Dalam keadaan normal diet karbohidrat menyebabkan

kenaikan kadar glukosa darah yang selanjutnya akan merangsang sekresi insulin dari sel β

pulau Langerhans pankreas. Diet karbohidrat yang lama akan menyebabkan kelelahan sel β

pankreas yang berakibat rusaknya sel β tersebut sehingga akan terjadi hiperglikemia.

Hiperglikemia kronis dapat mendorong produksi radikal bebas yang berlebihan dari

proses posporilasi oksidatif glukosa. Menurut Robertson (2004), dalam keadaan hipergikemia

akan terjadi pembentukan radikal oksigen spesies (ROS) arau radikal bebas yang berlebihan.

Beberapa jalur metabolisme biokimia yang terlibat dalam mekanisme pembentukan ROS,

diantaranya (1) autooksidasi glukosa, (2) pembentukan dikarbonil dan glikation, (3) aktivasi

protein kinase C (PKC activation), (4) metabolisme sorbitol, (5) metabolisme heksosamin dan

(6) posporilasi oksidatif. Pembentukan radikal bebas yang belebihan pada keadaan

hiperglikemia dapat memicu penurunan kandungan enzim antioksidan dan kerusakan jaringan

pada pankreas. Hal inilah yang dapat menyebabkan terjadinya salah penyakit degeneratif yaitu

diabetes. Kondisi hiperglikemia kronis dan jalur biokimia metabolisme glukosa sampai

menghasilkan ROS diperlihatkan pada Gambar 1.

Page 10: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

10

Gambar 1. Radikal bebas yang dihasilkan melalui jalur metabolisme glukosa pada kondisi

hiperglikemia (Robertson, 2004).

Percobaan pada tikus menunjukkan pemberian vitamin E pada tikus dalam kondisi

hiperglikemia dapat mencegah pembentukan malonaldehida (MDA) tetapi tidak berpengaruh

terhadap kadar glukosa darah (Suarsana et al, 2011). Penelitian pada tikus yang diinjeksi

dengan streptozotocin dosis 65mg/kg intraperitoneal (IP) menujukkan kadar glukosa darah

mencapai 400 mg/dl, dan kadar malonaldehida (MDA) darah 171 nmol/100 ml. Kenaikan

kadar MDA juga diiukuti dengan kenaikan kadar enzim superoksida dismutase (SOD) 539

IU/mg Hb dan glutation peroksidase (GPx) 17 IU/mg Hb, dan jumlah sel beta menurun disertai

dengan degenerasi (Rasal et al., 2008).

Hasil penelitian Kim et al (2006) menunjukkan tikus yang diinduksi dengan zat

diabetogenik aloksan menyebabkan kadar glukosa darah meningkat sebesar 507 mg/dl. Selain

itu, terjadi kerusakan pada hati yang ditandai dengan meningkatnya ensim GOT, GPT dan

LDH masing-masing 288; 161; dan 1167 unit/l. Total kolesterol meningkat sebesar 76 mg/dl

dan triasilgliserida sebesar 262 mg/dl. Semua kadar yang disebutkan diatas jauh melebihi kadar

normal.

Tubuh memiliki sistem pertahanan antioksidan enzimatik maupun non-enzimatik untuk

menetralkan pengaruh toksik senyawa radikal bebas. Peran antioksidan ini dapat diartikan

sebagai suatu fungsi homeostasis dari organsime untuk menanggulangi akibat-akibat merusak

dari stres oksidatif terhadap jaringan dan organ yang terpengaruh (Asikin 2001; Soewoto

2001). Antioksidan enzimatik meliputi superoksidae dismutase (SOD), glutation peroksidase

(GPx) dan katalase. Enzim SOD berperan dalam dismutasi radikal anion superoksida menjadi

Hiperglikemia kronis

Disfungsi sel beta

Enzim antioksidan -SOD -Glutation peroksidase -Katalase stres

oksidatif

ROS

Page 11: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

11

hidrogen peroksida, sedangkan GPx dan katalase berperan dalam detoksifikasi hidrogen

peroksida menjadi air dan oksigen. Antioksidan non-enzimatik meliputi nutrien seperti vitamin

(α-tokoferol, vitamin C, vitamin A), tranferin, laktoferin, seruloplasmin, dan senyawa bioaktif

yang tergolong senyawa fitokimia seperti derivat fenol, flavonoid.

Sifat reaktif ROS dan berbagai oksidan lainnya dapat berakibat toksik bagi sel dengan

perannya memulai rangkaian reaksi peroksidasi lipid menghasilkan berbagai radikal,

hidroperoksida, dan aldehida khususnya malonaldehida (MDA) (Luczaj dan Skrzydlewska,

2003).

MDA merupakan salah satu produk akhir pada peroksidasi lipid. Kadar MDA akan

meningkat pada kondisi tekanan stres oksidatif meningkat, pada berbagai kondisi patologis,

dan infeksi sebaliknya kadar MDA akan rendah bila sistim pertahanan antioksidannya baik.

Pengukuran kadar peroksidasi lipid digunakan sebagai indikator stres oksidatif pada sel

dan jaringan. Peroksidasi lipid bersifat tidak stabil dan terurai menghasilkan sejumlah senyawa

termasuk senyawa karbonil yang aktif. Peroksidasi asam lemak tidak jenuh ganda terurai

menghasilkan malonaldehid (MDA) dan 4-hidroksialkenal (Tug et al., 2005). Hasil peroksidasi

lipid dapat diperiksa dengan berbagai cara, baik tidak langsung seperti pembentukan konjugat

MDA dengan asam tiobarbiturat (TBARs) atau langsung dengan HPLC. Pengukuran MDA

dianggap mudah dilakukan baik dengan cara spektrofotometri atau fluorometrik (Chonti et al.,

1991).

MDA juga dapat ditemukan pada urine pada kondisi dimana terjadi peningkatan

peroksidasi lipid seperti pada keadaan defisiensi vitamin E, kadar ion Fe yang tinggi dan kadar

kolesterol atau asam lemak poli tidak jenuh (FUPA) yang tinggi dalam jaringan (Draper et al.,

1984).

Radikal bebas dapat menyerang protein dan menghasilkan karbonil dan asam-asam

amino termodifikasi termasuk metionin sulfoksida dan peroksida protein. Modifikasi protein

diprakarsai oleh radikal hidroksil yang utamanya mengoksidasi rantai samping asam-asam

amino untuk menghasilkan ikatan silang antara protein dan menyebabkan protein

terfragmentasi. Protein mempunyai banyak tempat reaktif yang dapat dirusak selama stres

oksidatif, tetapi sangat menarik pada tiga peristiwa yang dapat diukur (Thomas, 1999).

Pertama, radikal bebas reaktif seperti radikal hidroksil dapat memecah protein di dalam

plasma, dan produk pecahannya adalah suatu protein spesifik yang dapat dideteksi. Kedua,

protein mengandung sisi ikatan metal yang secara khusus sangat peka terhadap kejadian

oksidatif melalui interaksi dengan metal. Reaksi ini umumnya menghasilkan modifikasi

produk yang ireversible. Terakhir, banyak protein intraseluler mempunyai gugus sulfidril,

Page 12: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

12

reaktif pada residu sistein spesifik yang dapat dimodifikasi (oksidasi) menjadi bentuk

spesifik (disulfides) yang dapat direduksi kembali melalui proses metabolik. Petanda

kerusakan protein akibat serangkain reaksi tersebut diatas adalah karbonil, 8-deoskiguanosin,

thiol, dan protrin oksidai lainnya.

Menurut Asikin (2000), analisis 8-hidroksi-2-deoksiguanosin dapat digunakan untuk

mengukur produk kerusakan sel akibat stres oskidatif. Senyawa 8-hidroksi-2-deoksiguanosin

terbentuk pada proses perbaikan DNA yang mengalami kerusakan akibat proses penuaan, dan

penyakit degeneratif. Kadarnya dapat diukur di dalam plasma, serum atau urin dengan teknik

ELISA

BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 3.1. Tujuan Pelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui patobiologis hiperglikemia terhadap

jaringan pankreas tikus, yang meliputi kadar malonaldehida (MDA) pada pankreas, profil sel

beta pankreas, dan gambaran histopatologi jaringan pankreas.

3.2. Manfaat Penelitian

Dapat memberi informasi mengenai efek atau gambaran patobiologis jaringan pankreas

pada tikus dalam kondisi hiperglikemia. Dengan demikian dapat dihindari terjadinya kondisi

hiperglikemia dalam kondisi berkepanjangan.

Page 13: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

13

BAB 4. METODE PENELITIAN

Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di laboratorium Biokimia Veteriner FKH, dan Lab. Patologi

BBVet Denpasar.

Bahan dan Alat penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: Tikus strain spraque dawley umur 2

bulan, kandang tikus dan perlengkapannya, pakan tikus, syring 2,5 cc, canul, dan sukrosa.

Bahan pemeriksaan kadar MDA (sigma): TEP (1,1,3,3-tetraethoxypropane) (T-9889), BHT

(butylated hydroxytoluene), TCA (thricloroacetic) (ACS Reagent) (T-9159), TBA (thio

barbituric acid) dan 0.25 N HCl, dan strip test glukosa. Larutan H2O2, Serum normal (BSA)

10%, Antibodi primer monoklonal anti-insulin dan glukagon, Antibodi sekunder DEPS (Dako

Envision Peroxidase System), larutan DAB (diaminobenzidine), larutan Hematoksilin

(counterstain).

Alat yang digunakan adalah: Spectrophotometer UV/VIS, tissue processor, tissue tek

model TEC, Parafin cleaner, inkubator, penangas air, Sentrifugasi mikro, freezer -80 oC,

magnetik stirer, homogenizer, timbangan, vortek, mikro-pipet, mikroskop yang dilengkapi

dengan kamera, GlukoDr®, tip, tabung reaksi dan rak serta seperangkat glasswares.

Metode Penelitian

4.1. Persiapan hewan percobaan

Pada penelitian ini digunakan 20 ekor tikus jantan putih strain Spraque dawley umur

sekitar 2 bulan dengan bobot badan rata-rata 200 g. Tikus percobaan dibagi menjadi 2

kelompok perlakuan, tiap perlakuan terdiri dari 10 ekor tikus. Tahap persiapan tikus

percobaan meliputi masa adaptasi selama 2 minggu dengan pemberian ransum komercial dan

air minum secara ad libitum. Tikus perlakuan hiperglikemia (HG) diberikan larutan sukrosa

80% (w/v) secara oral (air minum) setiap hari selama 2 bulan. Larutan sukrosa diberikan dua

kali sehari hari mulai pukul 08.00dan 18.00 Wita. Kelompok perlakuan yang dicobakan adalah

sebagai berikut:

a. Kelompok I (tikus kontrol), yaitu tikus normal hanya diberi air minum dan ransum.

b. Kelompok II (tikus hiperglikemia=HG), yaitu tikus yang diberi larutan sukrosa 80%

dua kali sehari secara oral dan diberi ransum komersial.

Page 14: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

14

Perlakuan pada seluruh kelompok diberikan selama 2 bulan. Pada akhir penelitian, semua

tikus dikorbankan dengan cara dibius dengan ketamin-HCl. Segera setelah mati, tikus dibedah

dan jaringan pankreas diambil untuk analisis kadar malonaldehida (MDA), dan pewarnaan

histopatologi.

2. Analisis kadar glukosa darah

Pengukuran kadar glukosa darah dilakukan pada hari ke 0 (data base awal) dan setiap 1

minggu selama 2 bulan. Kadar glukosa darah tikus percobaan ditentukan dengan metode

glucose oxidase biosensor, menggunakan alat Blood glucose Test Meter GlucoDr™ model

AGM-2100 (diproduksi oleh allmedicus Co Ltd., Korea). Darah diambil dari ujung ekor tikus

yang sebelumnya telah dibersihkan dengan alkohol 70%, lalu diurut perlahan-lahan kemudian

ujung ekor ditusuk dengan jarum kecil (syring 1 cc) (Kim et al. 2006). Darah yang keluar

kemudian disentuhkan pada strip glukometer. Kadar glukosa darah akan terbaca dilayar

GlucoDr™ setelah 11 detik dan kadar glukosa darah dinyatakan dalam mg/dl.

3. Analisis kadar malonaldehida (MDA)

Preparasi sampel

Preparasi dan pengukuran kadar MDA menggunakan metode menurut Capeyron et al.

(2002). Homogenat pankreas untuk analisis MDA dibuat dengan cara 0,5 g pankreas

dicincang halus dalam kondisi dingin kemudian ditambah dengan 2 ml PBS pH 7,4 dan

dihomogenkan. Homogenat yang dihasilkan disentrifugasi pada kecepatan 10.000 rpm 4oC

selama 20 menit. Bagian supernatan (lisat) diambil dan segera disimpan pada suhu -4oC untuk

dianalisis kemudian.

Prosedur pengukuran

Sebanyak 0,5 ml sampel (lisat pankreas) atau standar ditambah dengan 2 ml campuran

HCl 0,25 N dingin yang mengandung 15% TCA, 0,38% TBA dan 0,5% BHT. Campuran

larutan ini dipanaskan 80 0C selama 1 jam. Setelah dingin, campuran larutan dan standar

disentrifugasi 3500 rpm selama 10 menit. Supernatan yang diperoleh diambil dan diukur

absorbansinya pada λ 532 nm. Sebagai larutan standar digunakan TEP (1,1,3,3-

tetraetoksipropana). Caranya adalah membuat larutan kerja 5 µM TEP dengan mengencerkan

larutan induk (stok) standar 2,5 mM TEP sebesar 500 kali dengan pelarut air bebas ion.

Larutan standar MDA dibuat dengan mengencerkan larutan kerja (5 µM TEP) hingga

diperoleh konsentrasi standar sebesar 0; 25; 50, 75; 100; 125; 150; 175; dan 200 pmol/50 µl.

Page 15: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

15

Kurva standar dibuat dengan memplotkan nilai absorbansi (sumbu Y) dengan konsentrasi

standar (sumbu X). Kadar MDA sampel yang diperoleh dinyatakan dalam satuan picomol/g.

4. Analisis sel beta pankreas secara imunohistokimia.

Analisis sel beta pankreas secara imunohistokimia dilakukan menggunakan metode

menurut Beesley (1995). Jaringan pankreas difiksasi selama 24 jam dalam larutan formalin

10%, selanjutnya diproses dengan metode standar menggunakan paraffin. Preparat histologis

yang telah dibuat, selanjutnya dilakukan pewarnaan imunohistokimia terhadap sel beta

menggunakan metode tidak langsung dua tahap (metode antibodi berlabel enzim). Setelah

deparafinasi dan rehidrasi, jaringan diinkubasi dengan H2O2 dalam methanol selama 15 menit

untuk menghilangkan aktivitas peroksidase endogen. Selanjutnya jaringan diinkubasi dalam

bovine serum albumin (BSA) 10% selama 45 menit dalam inkubator suhu 37°C. Setelah dicuci

3 kali dengan PBS, jaringan kemudian diinkubasi dalam antibodi primer monoklonal anti-

insulin pada suhu 40C selama 24 jam. Setelah dicuci 3 kali dengan PBS, kemudian jaringan

diinkubasi dalam antibodi sekunder Dako Envision Peroksidase (Dako K 1941) pada suhu

37°C selama 60 menit. Setelah dicuci 3 kali dengan PBS, hasil reaksi antigen-antibodi

divisualisasikan dengan menggunakan diamino benzidine (DAB) pada suhu kamar selama 25

menit. Setelah dicuci 3 kali dengan PBS, kemudian dikounterstain dengan hematoksilin.

Preparat didehidrasi dan clearing kemudian dimounting dengan entelan. Pengamatan secara

kualitatif dan kuantitatif dilakukan pada sel beta pankreas, yang jika positif ditunjukkan

dengan warna coklat dan inti sel beta dapat dihitung.

5. Pengamatan gambaran histopatologi jaringan pankreas.

Pembuatan sediaan histologis dilakukan menurut metode Kiernan (1990). Jaringan

pankreas dicuci dengan larutan PBS (phosphate buffered saline pH 7,4) kemudian difiksasi

dalam larutan formalin 10% selama 24 jam. Sampel jaringan dipindahkan dan disimpan di

dalam alkohol 70% sampai proses selanjutnya. Sampel jaringan dipotong kecil-kecil dan

didehidrasi di dalam seri larutan alkohol dengan konsentrasi bertingkat, kemudian dijernihkan

dalam silol dan diembedding dalam paraffin. Blok paraffin dipotong serial dengan ketebalan 4

μm menggunakan mikrotom dan sayatan dilekatkan di atas gelas obyek. Setelah dilakukan

proses deparafinasi dengan xylol selanjutnya dilakukan rehidratasi dengan alkohol absolut I, II,

dan III, lalu alkohol 95 %, 90 %, 80 % dan 70 %, masing-masing selama 3 menit. Sesudah itu,

sediaan preparat dibilas dengan air selama 5 menit dan aquades selama 5 menit dan pewarnaan

Page 16: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

16

HE. Sediaan yang telah diwarnai lalu diamati di bawah mikroskop cahaya dengan pembesaran

200 kali. Pengamatan perubahan histopatologis dilakukan secara deskriptif pada satu

potongan sediaan dari setiap jairngan tikus percobaan. Pada setiap sediaan, pengamatan

dilakukan pada 5 lapang pandang yang dipilih secara acak.

6. Rancangan percobaan dan analisis data

Penelitian ini menggunakan rancangan tidak berpasangan (independent) dengan

perlakuan I adalah tikus normal, dan perlakuan II dalah tikus hiperglikemia. Data yang

diperoleh dianalisis dengan Uji t tidak berpasangan. Sedangkan gambaran histopatologi

pankreas dianalisis secara diskriptif.

BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis kadar glukosa darah

Hasil analisis kadar glukosa darah pada tikus percobaan selama 8 minggu diperlihatkan

pada Gambar 2 dan Tabel 1.

Gambar 2. Profil kadar glukosa darah tikus selama 8 minggu percobaan

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Kada

r Gluko

sa darah

 (mg/dl)

Minggu ke:Kontrol Hiperglikemia

Page 17: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

17

Tabel 1. Kadar glukosa darah (mg/dl) tikus selama 8 minggu percobaan

Perlakuan Kadar glukosa darah (mg/dl) minggu ke: 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Kontrol normal

90,7± 2,9

94,7± 5,4

96,7±3,9

96,2±3,3

95,3±3,2

93,9±3,5

94,9± 4,5

94,7± 3,7

97.,8±4,3

Hiperglikemia 94,7±

5,2 95,0±

46 99,5±

6,3106,2±

4,4119,5±

3,9128,5±

4,9133,4±

4,7 138,8±

3,3 139,5±

5,2

Data pada Tabel 1, terlihat bahwa kadar glukosa darah pada kelompok kontrol relatif

sama, yaitu berkisa antara 90,7 - 97,8 mg/dl dan secara statistik kadar glukosa darah kelompok

kontrol tidak berbeda nyata (P>0,05). Kadar glukosa darah tikus perlakuan hiperglikemia,

menunjukkan kadar awal (minggu ke 0) sebesar 94,7 mg/dl dan setelah minggu ke 8 kadar

glukosa darah sebesar 139,9 mg/dl (Tabel 1). Kadar glukosa darah perlakuan hiperglikemia

mulai mengalami kenaikan pada minggu ke 4 setelah perlakuan. Selanjutnya kadar glukosa

darah tikus percobaan terus mengalami kenaikan sampai pada akhir percobaan.

Kadar glukosa darah tikus normal sangat bervariasi, Ramesh dan Pugalendi (2006)

melaporkan kadar glukosa darah tikus antara 74,35 – 84,85 mg/dl, sementara Gulfraz et al.

(2007) melaporkan kadar glukosa darah normal antara 99-127 mg/dl. Pada penelitian ini

diperoleh kadar normal glukosa darah tikus 90,7 - 97,8 mg/dl. Sedangkan kadar glukosa darah

tikus setelah minggu ke 4 atau pada minggu ke 5 sampai minggu 8 percobaan diperoleh

sebesar 128,5-139,5 mg/dl. Hal ini berarti kadar glukosa darah tikus berada di atas batas nilai

normal yang menandakan bahwa tikus dalam keadaan hiperglikemia.

Data pada Gambar 1, memperlihatkan bahwa tikus mulai mengalami hiperglikemia

setelah minggu ke 4 perlakuan dan selama empat minggu kedepan terus mengalami kenaikan.

Hal ini berarti pemberian larutan sukrosa 80% pada tikus selama dua kali sehari telah mampu

membuat tikus mengalami kenaikan kadar glukosa darah dan tikus percobaan mengalami

hiperglikemia selama 4 minggu.

Analisis kadar malonaldehida (MDA)

Malondialdehida merupakan produk akhir dari peroksidasi lipid. Tingginya kadar

MDA, yang secara tidak langsung juga menunjukkan tingginya jumlah radikal bebas di dalam

jaringan. Hasil analisis kadar malonaldehida pada tikus percobaan di tampilkan pada Tabel 2

dan Gambar 3.

Page 18: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

Tabel 2.

PeK

HipeAngka yan(P<0,05).

G

R

22,94 pic

Kadar M

pancreas

kondisi h

meningk

pada kon

sehingga

kompone

yang me

hiperglik

berbagai

G

(OH▪) (W

senyawa

Rata-rata ka

erlakuan Kontrol erglikemia ng diikuti oleh

Gambar 3. Ka

Rata-rata kad

comol/g dan

MDA perlaku

perlakuan

hiperglikemi

atnya kadar

ndisi hiperg

a menyebabk

en sel terma

eningkat. M

kemia merup

mekanisme

Glukosa dap

Wolf et al.,

enediol. S

adar malonal

huruf yang be

adar Malona

dar malonald

n kadar MDA

an hiperglik

control dan

ia menyebab

r MDA. Terj

likemia terj

kan kelelaha

asuk kerusak

enurut Robe

pakan titik

metabolism

at mengalam

1989). Pros

Selanjutnya

ldehida (MDK

erbeda pada ba

aldehida (MD

dehida (MD

A pankreas t

kemia terliha

berbeda ny

bkan kerusak

rjadinya keru

adi produks

an sel beta. K

kan jaringan

ertson (2004

awal terjad

me biokimiaw

mi reaksi a

ses reaksiny

enediol, be

DA) pada panKadar MDA

22,94 ± 31,85 ±

aris yang sam

DA) pada pa

DA) pakreas

tikus hipergl

at lebih besar

yata (P>0,05

kan jaringan

usakan jarin

si insulin ol

Kelelahan se

n lemak yan

4), kelebiha

dinya pemb

wi.

autooksidasi

ya melalui en

ereaksi deng

nkreas tikus A picomol/g

± 3,82a ± 5,69b ma menunjukka

ankreas tiku

tikus perlak

likemia sebe

r bila diband

5). Hal ini

n pankreas y

ngan pankea

leh sel beta

el beta diiku

ng ditandai

an glukosa d

bentukan ra

menghasilk

nolisasi glis

gan Fe3+ m

percobaan

an hasil uji ber

us selama per

kuan kontro

esar 31,85 pi

dingkan deng

menunjukka

yang ditanda

as disebabka

yang terus

uti dengan k

dengan kad

di dalam tu

adikal bebas

kan radikal

serida-3P me

menghasilkan

rbeda nyata

rcobaan.

ol sebesar

icomol/g.

gan kadar

an bahwa

ai dengan

an karena

menerus

kerusakan

dar MDA

ubuh atau

s melalui

hidroksil

embentuk

n radikal

18

Page 19: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

19

enediol. Ion Fe2+ hasil reduksi Fe3+, akan bereaksi dengan hidrogen peroksida

menghasilkan radikal hidroksil. Sementara, Brownlee (2001) melaporkan keadaan

hiperglikemia dapat mengaktifkan empat jalur metabolisme glukosa yang dapat

menghasilkan radikal anion superoksida (O2▪) berlebih dalam mitokondria. Radikal bebas

yang terbentuk (radikal enediol, radikal hidroksil dan anion superoksida) berpotensi

menyebabkan reaksi glikosilasi protein dengan karbohidrat dan berkontribusi

menyebabkan kerusakan membran sel.

Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa dalam kondisi diabetes dilaporkan

kadar ensim antioksidan intrasel pankreas menurun dan kadar MDA meningkat. Suarsana

et al (2011), kadar MDA pada pankreas tikus yang mengalami hiperglikemia lebih tinggi

(25,24 pmol/g) dibandingkan dengan tikus perlakuan kontrol (19,57 pmol/g). Analisis sel beta pankreas secara imunohistokimia

Hasil pewarnaan imunohistokimia terhadap sel beta pankreas diperlihatkan pada

Gambar 4. Hasil pewarnaan imunohistokimia menunjukkan bahwa insulin terdapat pada inti

dan sitoplasma dari sel beta. Secara kualitatif terlihat profil kandungan insulin pada sel beta

mengalami penurunan pada kelompok hiperglikemia dibandingkan kelompok kontrol. Warna

coklat menunjukkan reaksi positif terhadap insulin pada pewarnaan imunohistokimia.

Gambaran sel beta pada tikus kontrol dan tikus perlakuan hiperglikemia tidak banyak

mengalami perbedaan. Sel beta terlihat ditengah dengan jumlah yang hampir sama pada kedua

perlakuan.

Gambar 4. Foto mikrograf pewarnaan imunohistokimia terhadap insulin pada sel beta jaringan pankreas. Keterangan: K0=kontrol, HG=hiperglikemia, tanda panah: reaksi positif warna coklat.

K0 50 μmHG 50 μm

Page 20: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

20

Pengamatan gambaran histopatologi jaringan pankreas.

Secara umum hasil pengamatan mikroskopis terhadap gambaran jaringan pankreas

menunjukkan bahwa nampak pulau Langerhans yang sangat jelas dengan warna lebih pucat

dubandingkan dengan kelenjar eksokrin disekitarnya (Gambar 5).

Gambar 5. Foto mikrograf pulau Langerhans pankreas tikus pewarnaan HE. Keterangan: A= pulau Langerhans, B=kelenjar eksrokrin. K0=kontrol, dan HG=hiperglikemia. (tanda panah: inti sel piknotis)

Hasil pengamatan secara mikroskopik pada kelompok tikus kontrol (K0) tampak

gambaran pulau Langerhans, baik dari segi bentuk, ukuran, dan massa sel jumlah cukup

banyak. Pada pankreas kelompok tikus hiperglikemia menunjukkan adanya kerusakan yang

mengarah ke degenerasi dengan derajat ringan dengan beberapa inti mengalami piknotis

(Gambar 5). Kondisi hiperglikemia dapat menyebabkan terjadinya degenerasi dengan derajat

ringan dan inti mengalami piknotis pada kelompok HG. Hal ini dikarenakan pada kondisi

hiperglikemia menyebabkan sel-sel pankreas, khususnya sel beta mengalami kelelahan karena

fungsinya yang terus menerus harus menghasilkan dan mengekskresikan insulin. Faktor

kelelahan dapat menyebabkan sel stress dan lebih cepat mengalami kerusakan. Selain itu,

menurut Robertson (2004), kondisi hiperglikemia dapat menyebabkan stress oksidatif. Pada

kelebihan glukosa yang cukup lama dapat menyebabkan terbentuknya radikal bebas yang

berlebihan. Radikal bebas yang terbentuk ini dapat menyerang sel-sel di sekitarnya, termasuk

sel-sel pankreas. Akibat reaksi berantai radikal bebas tersebut menyebabkan sel mengalami

kerusakan.

K0 50 µm

HG 50 µm

A

B A

B

Page 21: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

21

BAB 6. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

Hiperglikemia menyebabkan kondisi patobiologis pada jaringan pankreas berupa

meningkatnya kadar malonaldehid (MDA), masa sel beta berkurang dan sel pankreas

mengalami degenerasi ringan.

Saran

Kondisi hiperglikemia dibuat lebih lama dan tingkat kenaikan kadar glukosa darah

lebih tinggi sehingga efek patobiologisnya pada jaringan pankreas dapat di amati lebih jelas.

Selain itu perlu juga diamati sel alpha apakah dipengaruhi oleh kondisi hiperglikemia.

UCAPAN TERIMAKASIH Pada kesempatan ini, ucapan terimakasih disampaikan kepada Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional dan Rektor Univesitas Udayana yang telah memberikan biaya penelitian dari Dana RM Universitas Udayana dengan surat Perjanjian Penugasan Penelitian No:175.59/UN14.2/ PNL.01.03.00/2013, Tanggal 16 Mei 2013

Page 22: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

22

DAFTAR PUSTAKA

Asikin N. 2001. Antioksidan endogen dan penilaian status antioksidan. Di dalam: Prosiding Kursus Penyegar radikal bebas dan antioksidan dalam kesehatan: dasar aplikasi dan pemanfaatan bahan alam. Jakarta 16 April 2001. Bagian Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia

Auroma OI, Neergheen VS, Bahorun T, Jen LS. 2006. Free radicals, Antioxidants and Diabetes: Embryopathy, Retinopathy, Neuropathy, Nephropathy and Cardiovascular Complications. Neuroembryol Aging 4:117-137.

Beesley, JE. 1995. Immuno-cytochemistry: A Practical Approach. IRL. Press Oxford University Press, New York. P.15-41

Brownlee M. 2001. Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications. Nature 414:813-820

Capeyron MFM, Julie C, Eric B, Jean P, Jean MR,, Piere B, Claude LL, Benard D. 2002. A diet cholesterol and deficient in vitamin E induces lipid peroxidation but does not enhace antioxidant enzyme expression in rat liver. J Nutr Biochem 13:296-301

Conti, M., P.C. Moramd, P.Levillain, and A.Lemonnier. 1991. Improve Flurometric Determination of Malonaldehyde. J. Clin. Chem. 37(7):1273-1275.

Dominiczak MH. 2005. Glucose homeostasis, fuel metabolism and insulin. Di dalam Baynes JW dan Dominiczak MH Editor. Medical Biochemistry. Second Edition. Elsivier Mosby. Hlm 273-197

Draper HH, Polensek L, Hadley TM, Mcgirr LG. 1984. Urinary Malondialdehyde as an Indicator of Lipid Peroxidation in the Diet and in the Tissues. Lipids 19 (11):836-843.

Freisleben H.J. 2001. Free radical and ROS in biological system. Di dalam: Prosiding Kursus Penyegar radikal bebas dan antioksidan dalam kesehatan: dasar aplikasi dan pemanfaatan bahan alam. Jakarta 16 April 2001. Bagian Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia.

Gulfraz M, Qadir G, Noshhen F, Parveen Z. 2007. Antihyperglycemic effects of Berberis lyceum royle in alloxan induced diabetic rats. Diabetologia Croatica 36 (3):49-54

Kiernan JA. 1990. Histopatological and Histochemical Methods: theory and Practice. Pergamon Press.

Kim JS, Ju JB, Choi CW, Kim SC. 2006. Hypoglycemic and antihyperlipidemic Effect of Four Korean Medicinal Plants in Alloxan Induced Diabetic Rats. Am J Biochem and Biotech 2: 154-160

Luczaj W, Skrzydlewska E. 2003. DNA damage caused by lipid peroxidation products. Cellular & molecular biology letters 8:391-413

Newsholme P,Haber EP, Hirabara SM, Rebelato ELO, Procopio J, Morgan D, Oliveira-Emilio HC, Carpinelli AR, Curi R. 2007. Diabetes associated cell stress and dysfunction: role of mitochondrial and non-mitochondrial ROS production and activity. J Physiol 583. 9–24.

Ramesh B, Pugalendi KV. 2006. Antihyperglycemic Effect of Umbelliferone in Streptozotocin-Diabetic Rats. Journal of Medicinal Food. J Med Food 9 (4), 562–566

Page 23: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

23

Rasal VP, Shetty BBP, Sinnathambi A, Yeshmaina S, Ashok P. 2008. Antihyperglycaemic and Antioxidant Activity of Brassica Oleracea In Streptozotocin Diabetic Rats. The Internet Journal of Pharmacology. ISSN: 1531-2976. 10 halaman. http://www.ispub.com/ostia/ index.php?xmlFilePath= journals/ ijpharm/vol4n2/antioxidant.xml (1 of 10)

Robertson RP, Harmon J, Tran PO, Poitout V. 2004. β-Cell Glucose Toxicity, Lipotoxicity, and Chronic Oxidative Stress in Type 2 Diabetes. Diabetes. 53, :S119-S124

Robertson. 2004. Minireview: Chronic Oxidative Stress as a Central Mechanism for Glucose Toxicity In Pancreatic Islet Beta Cells In Diabetes. J. of Biological Chemistry Vol. 279(41): 42351–42354

Soewoto H. 2001. Antioksidan eksogen sebagai lini pertahanan kedua dalam menanggulangi peran radikal bebas. Di dalam: Prosiding Kursus Penyegar radikal bebas dan antioksidan dalam kesehatan: dasar aplikasi dan pemanfaatan bahan alam. Jakarta 16 April 2001. Bagian Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia.

Suarsana N, Iwan H Utama, Suartini AA. 2011. Pengaruh hiperglikemia dan vitamin E pada kadar malonaldehida dan enzim antioksidan intrasel jaringan pankreas tikus. Majalah Kedokteran Bandung (MKB). 43 (2):72-76

Szkudelski T. 2001. The mechanism of alloxan and sreptozotocin action in cells of the rat pancreas. Physiol Res 50:536-546.

Thomas, JA. 1999. Oxidative Stress: including glutathione, a peptide for cellular defense against oxidative stress. Departement of Biochemistry and Biophysics Iowa State University Ames, IA. 5001

Tug T, Karatas F, Terzi SM, Ozdemir N. 2005. Comparison of serum malondialdehyde levels determined by two different methods in patients with COPD: HPLC or TBARS Methods. Science 36:41-44.

Valko M, Leibfritz D, Moncol J, Cronin MTD, Mazur M, Telser J. 2007. Review: Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease. Inter J Biochem & Cell Biol 39:44-84.

Virtanen SM, Knip M. 2003. Nutritional risk predictors of cell autoimmunity and type 1 diabetes at a young age. Am J Clin Nutr. 78:1053– 1067

Wolff SP, Bascal Z, Hunt JV. 1989. Autoxidative glycosylation: free radicals and glycation theory. In: Kunio Yagi, ed. The Maillard Reaction in Ageing, Diabetes and Nutrition. Alan R. Liss, Inc. 247-275.

Page 24: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

24

LAMPIRAN

Lampiran 1. Biodata Personalia Tenaga peneliti.

CURICULUM VITAE

1 Ketua Peneliti

A IDENTITAS DIRI

1.1 Nama Lengkap (dengan gelar) : Prof. Dr. drh. Iwan Harjono Utama , MS (L)

1.2 Jabatan Fungsional : guru besar 1.3 NIP/NIK/No. identitas lainnya : 196106041989 03 1002 1.4 Tempat dan Tanggal Lahir : Bogor 6 Apil 1961 1.5 Alamat Rumah : Jl. Tibung sari Gg, Badung, Bali. 1.6 Nomor Telepon/Faks : - 1.7 Nomor HP : 081 337755860 1.8 Alamat Kantor : Laboratorium Biokimia Veteriner, FKH

Unud, Kampus Sudirman, Bali 1.9 Nomor Telepon/Faks : 0361-223791 / 0361-223791 1.10 Alamat e-mail : [email protected] 1.11 Lulusan yg telah dihasilkan S-1= 70 orang ; S-2= 1 orang;

S-3= orang 1.12 Mata Kuliah yg diampu

1. Pengantar Kimiabiofisika 2. Biokimia Veteriner I 3. Biokimia Veteriner II 4. pengantar biokimia komparatif (S2 – S3) 5. Biokimia Lanjut (S2 – S3)

B. RIWAYAT PENDIDIKAN

2.1 Program: S-1 S-2 S-3 2.2 Nama PT Institut

Pertanian Bogor

Institut Pertanian Bogor

Institut Pertanian Bogor

2.3 Bidang Ilmu Dokter Hewan Sains Veteriner: Biokimia klinik

Sains Veteriner: Biokimia Vet.

2.4 Tahun Masuk 1980 1986 1993

2.5. Tahun Lulus 1985 1989 1998

2.6 Judul Skripsi/ Tesis/Disertasi

2.7. Nama Pembimbing/ Promotor

Dr. A. Muchlis, MSc (alm) Drh. A. Syahir

Prof. Dr. Aisjah Girindra Prof. Dr. Soenarjo S. Drh. R. ipin. R. manggung MS. Stat

Prof. Dr. Aisjah Girindra Prof. Dr. Fachrijan H. Pasaribu Prof. Dr.

Page 25: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

25

Wayan T. Wibawan Prof. Dr. Gatut Ashadi (alm) Dr. Endhie D. Setiawan, MS.

C. PENGALAMAN PENELITIAN (bukan skripsi, tesis, maupun disertasi)

Urutkan judul penelitian yang pernah dilakukan(sebagai ketua) selama 5 tahun terakhir dimulai dari penelitian yang paling diunggulkan menurut Saudara sampai penelitian yang tidak diunggulkan.

No. Tahun Judul Penelitian Pendanaan Sumber* Jml (Juta Rp)

1 2009 Profil DNA Plasmid Serotipe Escherichia coli O157:H7 yang Diisolasi dari Feses Ayam yang Menunjukkan Reaksi Positif Hemolisis dan Bersifat Resistensi Berganda (Multy Drug Resistance) terhadap Berbagai Jenis Antibiotika. Penelitian Hibah Fundamental (Tahap I )

Hibah fundamental

37.200.000

2010 Profil DNA Plasmid Serotipe Escherichia coli O157:H7 yang Diisolasi dari Feses Ayam yang Menunjukkan Reaksi Positif Hemolisis dan Bersifat Resistensi Berganda (Multy Drug Resistance) terhadap Berbagai Jenis Antibiotika. Penelitian Hibah Fundamental (Tahap II)

Hibah fundamental

37.200.000

Tuliskan sumber pendanaan: PDM, SKW, Fundamental Riset, Hibah Bersaing, Hibah Pekerti, Hibah Pascasarjana, RAPID, atau sumber lainnya.

D PENGALAMAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT Urutkan judul pengabdian kepada masyarakat yang pernah dilakukan(sebagai ketua) selama 5 tahun terakhir dimulai dari yang paling diunggulkan menurut Saudara sampai pengabdian kepada masyarakat yang tidak diunggulkan.

No. Tahun Judul Pengabdian Kepada Masyarakat Pendanaan Sumber* Jml (Juta Rp)

2011 Penyuluhan penyakit rabies di desa Buana Giri kecamatan bebandem kabupaten karang Asem, 19/ 8/ 2011

Local universitas

2010 Pelayanan kesehatan dan pemberian obat cacing pada kambing di desa Tangkas kabupaten Klungkung Bali, 29/ 10/ 2010.

Local universitas

Page 26: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

26

2007 Pelayanan kesehatan dan vaksinasi SE pada sapi Bali tanggal 4 /10/ 2007.

Local universitas

Tuliskan sumber pendanaan: Penerapan Ipteks, Vucer, Vucer Multitahun, UJI, Sibermas, atau sumber lainnya.

E PENGALAMAN PENULISAN ARTIKEL ILMIAH DALAM JURNAL (tidak termasuk makalah seminar/proceedings, artikel di surat kabar)

Urutkan judul artikel ilmiah yang pernah diterbitkan selama 5 tahun terakhir dimulai dari artikel yang paling diunggulkan menurut Saudara sampai penelitian yang tidak diunggulkan.

No. Tahun Judul Artikel Ilmiah Volume/ Nomor Nama Jurnal

1 2011 Utama, I. H., E. M. Hutagalung, Wy. P. A. Laksmi, I G. M. K. Erawan, S. K. Widyastuti, L. E. Setiasih dan K. Berata. 2011. Urinalisis menggunakan dua jenis dipstick (batang celup) pada sapi bali. J. Vet. 12: 107 - 112

12 : 107 - 112

Jurnal veteriner

2 2010 Utama, I. H., Y. Y. Rumlaklak, D. A. D. Karmi, A. A. S. Kendran, S. K. Widyastuti, Kt. Berata, dan L. E. Setiasih. 2010. Keterkaitan antara turbiditas serum dan laju endap darah dengan jenis kerusakan organ hati pada sapi Bali. J. Vet. 11: 185 -189.

11 ; 185 - 189

Jurnal veteriner

3 2008 Utama, I. H., Sugiyarto, A. A. S. Kendran, I. A. P. Apsari, I Nym. Suarsana, I. G. M. K. Erawan, A. A. A. Mirah Adi, I. B. O. Winaya, dan Y. Hayashi. 2008. Blood smear evaluation of Bali ducks sampled from traditional farming systems in Bali. J. Vet. 9: 188 – 191.

9 : 188 - 191

Jurnal veteriner

4 2007 Utama, I. H., A. Girindra, F. H. Pasaribu, I W. T. Wibawan, E. D. Setiawan, dan A. L. T. Rompis, 2007. Deteksi asam hyaluronat kapsul Streptococcus equi subsp. zooepidemicus sebagai faktor perlekatan pada epitel mukosa buccalis babi. J. Vet. 8 (3) : 132-138

8 : 132 - 138

Jurnal veteriner

F. PENGALAMAN PENULISAN BUKU

Urutkan judul buku yang pernah diterbitkan selama 5 tahun terakhir dimulai dari buku yang paling diunggulkan menurut Saudara sampai buku yang tidak diunggulkan.

Page 27: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

27

No. Tahun Judul Buku Jumlah Halaman

Penerbit

1 2001 Pengantar Kimiabiofisika ISBN: 979-8286-26-x (Iwan HU)

287 Universitas Udayana

2 2002 Laboratorium Klinik Veteriner: prinsip dan interpretasi hasil pemeriksaan ISBN: 979-8286-64-2 (Iwan HU)

Universitas Udayana

3 2005 Biokimia Veteriner II ISBN: 979-25-5190-5 (Iwan HU, dan Suarsana N)

223 Pelawa sari

G. PENGALAMAN PEROLEHAN HKI Urutkan judul HKI yang pernah diterbitkan 5-10 tahun terakhir.

No. Tahun Judul/Tema HKI Jenis Nomor P/ID

- - - - - H. PENGALAMAN MERUMUSKAN KEBIJAKAN PUBLIK/REKAYASA SOSIAL

LAINNYA Urutkan judul rumusan kebijakan/rekayasa sosial lainnya yang pernah dbuat/ditemukan selama 5 tahun terakhir.

No. Tahun Judul/Tema/Jenis Rekayasa Sosial Lainnya yang Telah Diterapkan

Tempat Penerapan

Respons Masyarakat

- - - - -

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima risikonya. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan hibah Fundamental

Denpasar, 25 Oktober 2013 Pengusul,

Prof. Dr. Iwan Harjono Utama, MS. NIP. 19610604198903 1002

Page 28: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

28

2. Anggota Peneliti 1

A IDENTITAS DIRI

1.1 Nama Lengkap (dengan gelar) : drh. I Made Kardena, MVS (L) 1.2 Jabatan Fungsional : Lektor 1.3 NIP/NIK/No. identitas lainnya : 19790310 200312 1 001 1.4 Tempat dan Tanggal Lahir : Benoa, 10 Maret 1979 1.5 Alamat Rumah : Jl. Pratama No. 35 B Nusa Dua, Kuta

Selatan, Badung, Bali.1.6 Nomor Telepon/Faks : 0361 772330 1.7 Nomor HP : 081 353 353 399 1.8 Alamat Kantor : Laboratorium Patologi Veteriner, FKH

Unud, Kampus UNUD Denpasar, Bali 1.9 Nomor Telepon/Faks : 0361-223791 / 0361-223791 1.10 Alamat e-mail : [email protected] 1.11 Lulusan yg telah dihasilkan S-1= 6 orang ; S-2= - orang;

S-3= - orang 1.12 Mata Kuliah yg diampu

1. Epidemiologi dan Ekonomi Veteriner 2. Patologi Umum Veteriner 3. Patologi Sistemik Veteriner 4. Nekropsi Veteriner

B. RIWAYAT PENDIDIKAN

2.1 Program: S-1 S-2 2.2 Nama PT Universitas Udayana Murdoch

University

2.3 Bidang Ilmu Dokter Hewan

Master of Veterinary Surveillance

2.4 Tahun Masuk 1997 2007

2.5. Tahun Lulus 2002 2009

2.6 Judul Skripsi/ Tesis/Disertasi

Pengaruh Berbagai Konsentrasi Ekstrak Hipofisa Ayam Kampung (Gallus domestikus) Terhadap Kualatas Semen Ayam Kampung.

Syndromic Surveillance: A Potential Method to Improve Animal Health Surveillance System in Bali

2.7. Nama Pembimbing/ Promotor

Drh. I Wayan Bebas, MKes

Prof. Ian Robertson, BVSc, PhD, MACVSc.

Page 29: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

29

C. PENGALAMAN PENELITIAN (bukan skripsi, tesis, maupun disertasi) Urutkan judul penelitian yang pernah dilakukan(sebagai ketua) selama 5 tahun terakhir dimulai dari penelitian yang paling diunggulkan menurut Saudara sampai penelitian yang tidak diunggulkan.

No. Tahun Judul Penelitian Pendanaan Sumber* Jml (Juta Rp)

1 2007 Deteksi Antibodi Terhadap Antibodi Japanese Enchephalitis Pada Sapi Bali

DIPA 5

2 2011 Mengukur tingkat validitas uji Seller’s dan FAT dalam mendiagnosa penyakit rabies pada anjing di Bali

DIPA 7.5

Tuliskan sumber pendanaan: PDM, SKW, Fundamental Riset, Hibah Bersaing, Hibah Pekerti, Hibah Pascasarjana, RAPID, atau sumber lainnya.

D PENGALAMAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT

Urutkan judul pengabdian kepada masyarakat yang pernah dilakukan(sebagai ketua) selama 5 tahun terakhir dimulai dari yang paling diunggulkan menurut Saudara sampai pengabdian kepada masyarakat yang tidak diunggulkan.

No. Tahun Judul Pengabdian Kepada Masyarakat Pendanaan Sumber* Jml (Juta Rp)

1 2010 Pemeriksaan Kesehatan dan Pemberian Vitamin Pada Babi Di Desa Taro, Kabupaten Gianyar

DIPA 3

2 2011 Vaksinansi SE Pada Sapi di Desa Demulih, Kabupaten Bangli

DIPA 3

Tuliskan sumber pendanaan: Penerapan Ipteks, Vucer, Vucer Multitahun, UJI, Sibermas, atau sumber lainnya.

E PENGALAMAN PENULISAN ARTIKEL ILMIAH DALAM JURNAL (tidak termasuk makalah seminar/proceedings, artikel di surat kabar)

Urutkan judul artikel ilmiah yang pernah diterbitkan selama 5 tahun terakhir dimulai dari artikel yang paling diunggulkan menurut Saudara sampai penelitian yang tidak diunggulkan.

No. Tahun Judul Artikel Ilmiah Volume/ Nomor Nama Jurnal

1 2010 Syndromic Surveillance: A Potential Method for Alternative Animal Health Surveillance System.

Vol.2 No.1 Buletin Veteriner

2 2011 The Efficacy of Turmeric Juice on Pathological Changes of the Mice Liver Induced by Carbon Tetrachloride.

Vol.12 No.1

Jurnal Veteriner

3 2011 Pathological Changes on Balinese Local Dog’ Lung Infected with Canine Distemper Disease

Vol.3 No.1 Buletin Veteriner

4 2011 The Advantages and Disadvantages of Syndromic Surveillance Methods

Vol.3 No.2 Buletin Veteriner

5 2011 Cloning, Sequencing and Phylogenetic Vol.12 Jurnal Veteriner

Page 30: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

30

Analysis of Nucleocapsid Protein Gene of New Castle Disease Virus Bali-1/07

No.3

6 2011 Formaldehyde Exposure Inhibits the Spermatogenesis Process in Mice

Vol.12 No.1

Jurnal Veteriner

7 2012 Case Study of Morbidity, Mortality and Case Fatality Rate of Swine Colibasillosis

Vol.4 No.1 Buletin Veteriner

F. PENGALAMAN PENULISAN BUKU

Urutkan judul buku yang pernah diterbitkan selama 5 tahun terakhir dimulai dari buku yang paling diunggulkan menurut Saudara sampai buku yang tidak diunggulkan.

No. Tahun Judul Buku Jumlah Halaman

Penerbit

- - - - - G. PENGALAMAN PEROLEHAN HKI Urutkan judul HKI yang pernah diterbitkan 5-10 tahun terakhir.

No. Tahun Judul/Tema HKI Jenis Nomor P/ID

- - - - - H. PENGALAMAN MERUMUSKAN KEBIJAKAN PUBLIK/REKAYASA SOSIAL

LAINNYA Urutkan judul rumusan kebijakan/rekayasa sosial lainnya yang pernah dbuat/ditemukan selama 5 tahun terakhir.

No. Tahun Judul/Tema/Jenis Rekayasa Sosial Lainnya yang Telah Diterapkan

Tempat Penerapan

Respons Masyarakat

- - - - - Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima risikonya. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan hibah Penelitian Fundamental

Denpasar, 25 Oktober 2013 Anggota Pengusul,

drh. I Made Kardena, MVS

Page 31: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

31

Page 32: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

32

EFEK HIPERGLIKEMIA KRONIS TERHADAP JARINGAN PANKREAS TIKUS (Effect of Chronic Hyperglycemia on Rat Pancreatic Tissue)

1Iwan H. Utama, 2I Made Kardena, 1I Nyoman Suarsana

1Laboratorium Biokimia, 2Laboratorium Patologi Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Udayana, Bali. Jl. PB. Sudirman Denpasar

ABSTRAK

Paparan kronis hiperglikemia dapat menyebabkan disfungsi seluler yang menetap atau dapat menjadi ireversibel, proses ini yang disebut toksisitas glukosa. Toksisitas glukosa merupakan awal mekanisme kerusakan sel melalui pembentukan radikal bebas. Radikal bebas yang berlebihan dapat merusak komponen membran sel diantaranya lipid, protein sel, dan DNA. Tujuanya penelitian adalah untuk mengetahui pengaruh jaringan pankreas tikus akibat hiperglikemia. Sebanyak 20 ekor tikus jantan putih strain Spraque dawley umur sekitar 2 bulan dengan bobot badan rata-rata 200 g digunakan dalam penelitian ini. Tikus percobaan dibagi menjadi 2 kelompok perlakuan, tiap perlakuan terdiri dari 10 ekor tikus. Tikus perlakuan kontrol (K0) dan Tikus perlakuan hiperglikemia (HG) diberikan larutan sukrosa 80% (w/v) secara oral dua kali sehari selama 2 bulan. Pengamatan dilakukan terhadap (1) analisis kadar glukosa darah dengan metode glucose oxidase biosensor menggunakan alat Blood glucose Test Meter GlucoDr™, (2) analisis kadar malonaldehida menggunakan metode spektrofotometri, (3) analisis sel beta pankreas secara imunohistokimia, dan (4) gambaran histopalogi pankreas tikus menggunakan pewarnaan Hematoksilin Eosin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tikus percobaan mulai hiperglikemia setelah satu bulan perlakuan selanjutnya mengalami hiperglikemia selama 1 bulan dengan kadar glukosa akhir sebesar 139,5±5,2 mg/dl sedangkan kadar glukosa kelompok perlakuan kontrol rata-rata sebesar 97,8±4,3 mg/dl. Hiperglikemia menyebabkan terjadinya perubahan patobiologis pada jaringan pankreas, yaitu meningkatnya kadar malonaldehida (MDA) rata-rata 31,85 ± 5,69 picomol/g dan kelompok kontrol rata-rata 22,94 ± 3,82 picomol/g. Pada jaringan pankreas tikus yang mengalami hiperglikemia juga ditemukan degenerasi ringan, dan secara kualitatif terdapat penurunan massa sel beta.

Kata-kata kunci: pankreas, hiperglikemia, malonaldehida, sel beta, glukosa darah

ABSTRACT

Chronic exposure to hyperglycemia can cause to cellular dysfunction that persists or may become irreversible, this process is called glucose toxicity. Mechanisms of glucose toxicity initial is cell damage through the formation of free radicals. Free radicals can damage cell membrane components such as lipids, protein, and DNA cells. The aim of research was determined the effect of rat pancreatic tissue caused by hyperglycemia. A total of 20 male white rats Spraque Dawley strain about 2 months of age with an average body weight of 200 g used in this study. Rats were divided into 2 treatment groups, each treatment consisted of 10 rats. Rat control treatments (K0) and rats treatments hyperglycemia (HG) was given 80% sucrose solution (w / v) orally twice a day for 2 months. Parameters were observed among others, (1) the analysis of blood glucose levels with a glucose oxidase method using a biosensor Blood Glucose Test Meter GlucoDr, (2) analysis of malonaldehida levels using spectrophotometric method, (3) analysis of the pancreatic beta cells by immunohistochemistry stainning, and (4) overview hystopalogi of rat pancreatic tissue using Hematoxylin Eosin

Page 33: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

33

staining. The results showed that the rats was started to hyperglycemia after one month of treatment subsequently had hyperglycemia for 1 month with a final glucose levels of 139.5 ± 5.2 mg/dl whereas glucose levels control treatment group an average of 97.8 ± 4.3 mg/dl. Hyperglycemia leads to changes phatobiologys in pancreatic tissue, namely increased levels of malonaldehida (MDA) average of 31.85 + 5.69 picomol/g and the control group average of 22.94+3.82 picomol/g. Hyperglycemia condition on rat pancreatic tissue was also found mild degeneration and qualitative decrease of beta cell mass

Key words: pancreatic tissue, Hyperglycemia, malonaldehida, beta cells, blood glucose

PENDAHULUAN

Manusia dan juga hewan tidak luput dari keadaan stres oksidatif dengan tingkat

keparahan dan penyebab berbeda dan dapat menghasilkan jumlah radikal bebas dalam tubuh

melebihi jumlah antioksidan endogen. Pada kondisi stres oksidatif dapat terjadi kerusakan sel

akibat radikal bebas bila kemampuan mekanisme pertahanan tubuh seperti enzim antioksidan

seluler menurun. Oleh karena itu perlu dilakukan usaha-usaha dalam mencegah terjadinya stres

oksidatif atau mencegah pencetus terbentuknya radikal bebas di dalam tubuh yang berlebihan,

misalnya mencegah supaya tidak terjadi kondisi hiperglikemia kronis.

Kebanyakan populasi di belahan dunia, termasuk di Indonesia mengkonsumsi

karbohidrat dalam jumlah tinggi. Disadari atau tidak bahwa sedari kecil kita telah terpapar

dengan karbohidrat melalui menu makan yang dihidangkan sehari-hari, bahkan terasa belum

komplit apabila menu kita tidak mengandung glukosa (gula). Kelebihan karbohidrat (glukosa)

di dalam tubuh yang sering disebut dengan hiperglikemia merupakan titik awal terjadinya

pembentukan radikal bebas melalui berbagai mekanisme metabolisme biokimiawi (Robertson,

2004).

Stres oksidatif adalah suatu kondisi yang berhubungan dengan peningkatan kecepatan

kerusakan sel akibat radikal bebas. Hal ini disebabkan oleh ketidak seimbangan antara

pembentukan radial bebas dan aktivitas pertahanan antioksidan. Kondisi yang berhubungan

dengan peningkatan produksi radikal bebas meliputi berbagai proses kimia kompleks dalam

tubuh yang melibatkan aktivitas organel mitokondria terutama dalam menghasilkan ATP

(Newsholme et al., 2007). Pada keadaan glukotoksisiti (Robertson et al., 2004), proses

pagositosis dalam sistim imun, infeksi, dan inflamasi (Freisleben, 2001), serta terpapar dengan

bahan kimia dan zat diabetogenik (Szkuldelski 2001) menyebabkan terbentuknya radikal bebas

yang tinggi di dalam tubuh .

Page 34: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

34

Karbohidrat tidak saja penting dalam makanan manusia sebagai sumber energi, tetapi

karena bahan pangan berkarbohidrat tinggi berlimpah dan murah bila dibandingkan dengan

protein dan lemak. Oleh karena itu, karbohidrat menjadi bagian utama makanan di hampir

semua bagian di dunia. Studi epidemiologi menunjukkan ada kaitan erat antara status

kesehatan dan usia harapan hidup manusia dengan pola konsumsinya. Masyarakat di daerah

yang banyak mengkonsumsi gula, lemak dan garam misalnya, ternyata lebih banyak ditemukan

sebagai penderita penyakit degeneratif.

Pemberian jumlah karbohidrat yang berlebih dalam jangka waktu lama dapat

menimbulkan apa yang disebut dengan hiperglikemia. Hiperglikemia kronis cenderung

menimbulkan efek yang tidak baik bagi kesehatan tubuh. Hiperglikemia kronis cenderung

mendorong terbentuknya radikal bebas yang dapat merusak komponen sel (lipid, karbohidrat,

protein, dan DNA) (Robertson, 2004). Kerusakan oksidatif tersebut merupakan cikal bakal

munculnya penyakit degeneratif, misalnya diabetes.

Penyakit diabetes merupakan sindroma multifaktor yang secara metabolik

dikarakterisasi dengan kondisi hiperglikemia kronis yang timbul akibat ketidakmampuan

pankreas memproduksi insulin yang cukup atau ketidakmampuan tubuh menggunakan insulin

secara efektif (Auroma et al. 2006). Faktor penyebab penyakit diabetes meliputi faktor genetik,

obesitas, radikal bebas, sistem kekebalan (Virtanen dan Knip 2003).

Pada kondisi hiperglikemia, sel beta pankreas akan merespon dengan cara

mengeluarkan insulin. Insulin berfungsi untuk menurunkan kadar glukosa darah melalui

mekanisme memasukan glukosa ke dalam sel untuk selanjutnya mengalami metabolisme

(Dominiczak, 2005). Jika kejadian hiperglikemia berlangsung lama (kronis), maka sel beta

secara terus menerus menghasilkan insulin. Kondisi ini dapat menyebabkan sel beta

mengalami kelelahan bahkan kerusakan sehingga produksi insulin bisa jadi berkurang. Dilain

pihak, pada keadaan hiperglikemia, glukosa akan cenderung mengalami metabolisme kearah

pembentukan radikal bebas (Robertson., 2004). Radikal bebas yang terbentuk akan bereaksi

dengan komponen membran sel. Reaksi berantai radikal bebas tersebut menyebabkan

kerusakan pada membran sel.

Kondisi hiperglikemia tersebut akan menyebabkan perubahan patobiologis pada

pankreas sehingga perlu dilakukan pengamatan terhadap kadar peroksidasi lipid pankreas,

gambaran sel beta pankreas, dan gambaran histopatologi pankreas. Tujuan penelitian ini

adalah untuk mengetahui patobiologis hiperglikemia terhadap jaringan pankreas tikus.

Page 35: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

35

MATERI DAN METODE

Bahan dan Alat penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: Tikus strain spraque dawley umur 2

bulan, kandang tikus dan perlengkapannya, pakan tikus, syring 2,5 cc, canul, dan sukrosa.

Bahan pemeriksaan kadar MDA (sigma): TEP (1,1,3,3-tetraethoxypropane) (T-9889), BHT

(butylated hydroxytoluene), TCA (thricloroacetic) (ACS Reagent) (T-9159), TBA (thio

barbituric acid) dan 0.25 N HCl, dan strip test glukosa. Larutan H2O2, Serum normal (BSA)

10%, Antibodi primer monoklonal anti-insulin dan glukagon, Antibodi sekunder DEPS (Dako

Envision Peroxidase System), larutan DAB (diaminobenzidine), larutan Hematoksilin

(counterstain).

Alat yang digunakan adalah: Spectrophotometer UV/VIS, tissue processor, tissue tek

model TEC, Parafin cleaner, inkubator, penangas air, Sentrifugasi mikro, freezer -80 oC,

magnetik stirer, homogenizer, timbangan, vortek, mikro-pipet, mikroskop yang dilengkapi

dengan kamera, GlukoDr®, tip, tabung reaksi dan rak serta seperangkat glasswares.

Metode Penelitian

Persiapan hewan percobaan

Pada penelitian ini digunakan 20 ekor tikus jantan putih strain Spraque dawley umur

sekitar 2 bulan dengan bobot badan rata-rata 200 g. Tikus percobaan dibagi menjadi 2

kelompok perlakuan, tiap perlakuan terdiri dari 10 ekor tikus. Tahap persiapan tikus

percobaan meliputi masa adaptasi selama 2 minggu dengan pemberian ransum komercial dan

air minum secara ad libitum. Tikus perlakuan hiperglikemia (HG) diberikan larutan sukrosa

80% (w/v) secara oral (air minum) setiap hari selama 2 bulan. Larutan sukrosa diberikan dua

kali sehari hari mulai pukul 08.00dan 18.00 Wita. Kelompok perlakuan yang dicobakan adalah

sebagai berikut:

c. Kelompok I (tikus kontrol), yaitu tikus normal hanya diberi air minum dan ransum.

d. Kelompok II (tikus hiperglikemia=HG), yaitu tikus yang diberi larutan sukrosa 80%

dua kali sehari secara oral dan diberi ransum komersial.

Perlakuan pada seluruh kelompok diberikan selama 2 bulan. Pada akhir penelitian, semua

tikus dikorbankan dengan cara dibius dengan ketamin-HCl. Segera setelah mati, tikus dibedah

dan jaringan pankreas diambil untuk analisis kadar malonaldehida (MDA), dan pewarnaan

histopatologi.

Page 36: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

36

Analisis kadar glukosa darah

Pengukuran kadar glukosa darah dilakukan pada hari ke 0 (data base awal) dan setiap 1

minggu selama 2 bulan. Kadar glukosa darah tikus percobaan ditentukan dengan metode

glucose oxidase biosensor, menggunakan alat Blood glucose Test Meter GlucoDr™ model

AGM-2100 (diproduksi oleh allmedicus Co Ltd., Korea). Darah diambil dari ujung ekor tikus

yang sebelumnya telah dibersihkan dengan alkohol 70%, lalu diurut perlahan-lahan kemudian

ujung ekor ditusuk dengan jarum kecil (syring 1 cc) (Kim et al. 2006). Darah yang keluar

kemudian disentuhkan pada strip glukometer. Kadar glukosa darah akan terbaca dilayar

GlucoDr™ setelah 11 detik dan kadar glukosa darah dinyatakan dalam mg/dl.

Analisis kadar malonaldehida (MDA)

Analisis kadar MDA menggunakan metode menurut Capeyron et al. (2002). Sebanyak

0,5 ml sampel (lisat pankreas) atau standar ditambah dengan 2 ml campuran HCl 0,25 N

dingin yang mengandung 15% TCA, 0,38% TBA dan 0,5% BHT. Campuran larutan ini

dipanaskan 80 0C selama 1 jam. Setelah dingin, campuran larutan dan standar disentrifugasi

3500 rpm selama 10 menit. Supernatan yang diperoleh diambil dan diukur absorbansinya pada

λ 532 nm. Sebagai larutan standar digunakan TEP (1,1,3,3-tetraetoksipropana). Caranya

adalah membuat larutan kerja 5 µM TEP dengan mengencerkan larutan induk (stok) standar

2,5 mM TEP sebesar 500 kali dengan pelarut air bebas ion. Larutan standar MDA dibuat

dengan mengencerkan larutan kerja (5 µM TEP) hingga diperoleh konsentrasi standar sebesar

0; 25; 50, 75; 100; 125; 150; 175; dan 200 pmol/50 µl. Kurva standar dibuat dengan

memplotkan nilai absorbansi (sumbu Y) dengan konsentrasi standar (sumbu X). Kadar MDA

sampel yang diperoleh dinyatakan dalam satuan picomol/g.

Analisis sel beta pankreas secara imunohistokimia.

Analisis sel beta pankreas secara imunohistokimia dilakukan menggunakan metode

menurut Beesley (1995). Jaringan pankreas difiksasi selama 24 jam dalam larutan formalin

10%, selanjutnya diproses dengan metode standar menggunakan paraffin. Preparat histologis

yang telah dibuat, selanjutnya dilakukan pewarnaan imunohistokimia terhadap sel beta

menggunakan metode tidak langsung dua tahap (metode antibodi berlabel enzim). Setelah

deparafinasi dan rehidrasi, jaringan diinkubasi dengan H2O2 dalam methanol selama 15 menit

untuk menghilangkan aktivitas peroksidase endogen. Selanjutnya jaringan diinkubasi dalam

bovine serum albumin (BSA) 10% selama 45 menit dalam inkubator suhu 37°C. Setelah dicuci

3 kali dengan PBS, jaringan kemudian diinkubasi dalam antibodi primer monoklonal anti-

Page 37: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

37

insulin pada suhu 40C selama 24 jam. Setelah dicuci 3 kali dengan PBS, kemudian jaringan

diinkubasi dalam antibodi sekunder Dako Envision Peroksidase (Dako K 1941) pada suhu

37°C selama 60 menit. Setelah dicuci 3 kali dengan PBS, hasil reaksi antigen-antibodi

divisualisasikan dengan menggunakan diamino benzidine (DAB) pada suhu kamar selama 25

menit. Setelah dicuci 3 kali dengan PBS, kemudian dikounterstain dengan hematoksilin.

Preparat didehidrasi dan clearing kemudian dimounting dengan entelan. Pengamatan secara

kualitatif dan kuantitatif dilakukan pada sel beta pankreas, yang jika positif ditunjukkan

dengan warna coklat dan inti sel beta dapat dihitung.

Pengamatan gambaran histopatologi jaringan pankreas.

Pembuatan sediaan histologis dilakukan menurut metode Kiernan (1990). Jaringan

pankreas dicuci dengan larutan PBS (phosphate buffered saline pH 7,4) kemudian difiksasi

dalam larutan formalin 10% selama 24 jam. Sampel jaringan dipindahkan dan disimpan di

dalam alkohol 70% sampai proses selanjutnya. Sampel jaringan dipotong kecil-kecil dan

didehidrasi di dalam seri larutan alkohol dengan konsentrasi bertingkat, kemudian dijernihkan

dalam silol dan diembedding dalam paraffin. Blok paraffin dipotong serial dengan ketebalan 4

μm menggunakan mikrotom dan sayatan dilekatkan di atas gelas obyek. Setelah dilakukan

proses deparafinasi dengan xylol selanjutnya dilakukan rehidratasi dengan alkohol absolut I, II,

dan III, lalu alkohol 95 %, 90 %, 80 % dan 70 %, masing-masing selama 3 menit. Sesudah itu,

sediaan preparat dibilas dengan air selama 5 menit dan aquades selama 5 menit dan pewarnaan

HE. Sediaan yang telah diwarnai lalu diamati di bawah mikroskop cahaya dengan pembesaran

200 kali. Pengamatan perubahan histopatologis dilakukan secara deskriptif pada satu

potongan sediaan dari setiap jairngan tikus percobaan. Pada setiap sediaan, pengamatan

dilakukan pada 5 lapang pandang yang dipilih secara acak.

Rancangan percobaan dan analisis data

Penelitian ini menggunakan rancangan tidak berpasangan (independent) dengan

perlakuan I adalah tikus normal, dan perlakuan II adalah tikus hiperglikemia. Data yang

diperoleh dianalisis dengan Uji t tidak berpasangan. Sedangkan gambaran histopatologi

pankreas dianalisis secara diskriptif.

Page 38: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

38

HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis kadar glukosa darah

Hasil analisis kadar glukosa darah pada tikus percobaan selama 8 minggu diperlihatkan

pada Gambar 2 dan Tabel 1.

Gambar 2. Profil kadar glukosa darah tikus selama 8 minggu percobaan Tabel 1. Kadar glukosa darah (mg/dl) tikus selama 8 minggu percobaan

Perlakuan Kadar glukosa darah (mg/dl) minggu ke: 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Kontrol normal

90,7± 2,9

94,7± 5,4

96,7±3,9

96,2±3,3

95,3±3,2

93,9±3,5

94,9± 4,5

94,7± 3,7

97.,8±4,3

Hiperglikemia 94,7±

5,2 95,0±

46 99,5±

6,3106,2±

4,4119,5±

3,9128,5±

4,9133,4±

4,7 138,8±

3,3 139,5±

5,2

Data pada Tabel 1, terlihat bahwa kadar glukosa darah pada kelompok kontrol relatif

sama, yaitu berkisa antara 90,7 - 97,8 mg/dl dan secara statistik kadar glukosa darah kelompok

kontrol tidak berbeda nyata (P>0,05). Kadar glukosa darah tikus perlakuan hiperglikemia,

menunjukkan kadar awal (minggu ke 0) sebesar 94,7 mg/dl dan setelah minggu ke 8 kadar

glukosa darah sebesar 139,9 mg/dl (Tabel 1). Kadar glukosa darah perlakuan hiperglikemia

mulai mengalami kenaikan pada minggu ke 4 setelah perlakuan. Selanjutnya kadar glukosa

darah tikus percobaan terus mengalami kenaikan sampai pada akhir percobaan.

Kadar glukosa darah tikus normal sangat bervariasi, Ramesh dan Pugalendi (2006)

melaporkan kadar glukosa darah tikus antara 74,35 – 84,85 mg/dl, sementara Gulfraz et al.

(2007) melaporkan kadar glukosa darah normal antara 99-127 mg/dl. Pada penelitian ini

diperoleh kadar normal glukosa darah tikus 90,7 - 97,8 mg/dl. Sedangkan kadar glukosa darah

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Kada

r Glukosa darah

 (mg/dl)

Minggu ke:Kontrol Hiperglikemia

Page 39: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

39

tikus setelah minggu ke 4 atau pada minggu ke 5 sampai minggu 8 percobaan diperoleh

sebesar 128,5-139,5 mg/dl. Hal ini berarti kadar glukosa darah tikus berada di atas batas nilai

normal yang menandakan bahwa tikus dalam keadaan hiperglikemia.

Data pada Gambar 1, memperlihatkan bahwa tikus mulai mengalami hiperglikemia

setelah minggu ke 4 perlakuan dan selama empat minggu kedepan terus mengalami kenaikan.

Hal ini berarti pemberian larutan sukrosa 80% pada tikus selama dua kali sehari telah mampu

membuat tikus mengalami kenaikan kadar glukosa darah dan tikus percobaan mengalami

hiperglikemia selama 4 minggu.

Analisis kadar malonaldehida (MDA)

Malondialdehida merupakan produk akhir dari peroksidasi lipid. Tingginya kadar

MDA, yang secara tidak langsung juga menunjukkan tingginya jumlah radikal bebas di dalam

jaringan. Hasil analisis kadar malonaldehida pada tikus percobaan di tampilkan pada Tabel 2

dan Gambar 3.

Tabel 2. Rata-rata kadar malonaldehida (MDA) pada pankreas tikus percobaan

Perlakuan

Kadar MDA picomol/g

Kontrol 22,94 ± 3,82a Hiperglikemia 31,85 ± 5,69b

Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan hasil uji berbeda nyata (P<0,05).

Rata-rata kadar malonaldehida (MDA) pakreas tikus perlakuan kontrol sebesar

22,94 picomol/g dan kadar MDA pankreas tikus hiperglikemia sebesar 31,85 picomol/g.

Kadar MDA perlakuan hiperglikemia terlihat lebih besar bila dibandingkan dengan kadar

pancreas perlakuan control dan berbeda nyata (P>0,05). Hal ini menunjukkan bahwa

kondisi hiperglikemia menyebabkan kerusakan jaringan pankreas yang ditandai dengan

meningkatnya kadar MDA. Terjadinya kerusakan jaringan pankeas disebabkan karena

pada kondisi hiperglikemia terjadi produksi insulin oleh sel beta yang terus menerus

sehingga menyebabkan kelelahan sel beta. Kelelahan sel beta diikuti dengan kerusakan

komponen sel termasuk kerusakan jaringan lemak yang ditandai dengan kadar MDA

yang meningkat. Menurut Robertson (2004), kelebihan glukosa di dalam tubuh atau

hiperglikemia merupakan titik awal terjadinya pembentukan radikal bebas melalui

berbagai mekanisme metabolisme biokimiawi.

Page 40: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

G

G

(OH▪) (W

senyawa

enediol.

menghas

hiperglik

menghas

yang terb

menyeba

menyeba

B

kadar ens

et al (201

(25,24 pm Analisis

H

Gambar

dan sitop

mengalam

coklat m

Gambara

Gambar 3. Ka

Glukosa dap

Wolf et al.,

enediol. S

Ion Fe2+ h

ilkan radik

kemia dapat

ilkan radika

bentuk (rad

abkan reaks

abkan kerusa

Beberapa has

sim antioksi

11), kadar M

mol/g) diban

sel beta pa

Hasil pewarn

4. Hasil pew

plasma dari

mi penuruna

menunjukkan

an sel beta

adar Malona

at mengalam

1989). Pros

Selanjutnya

hasil reduk

al hidroksil

t mengaktif

al anion supe

dikal enediol

si glikosila

akan membra

sil penelitian

dan intrasel

MDA pada pa

ndingkan den

ankreas seca

naan imuno

warnaan imu

sel beta. Se

an pada kelo

n reaksi po

pada tikus

aldehida (MD

mi reaksi a

ses reaksiny

enediol, be

si Fe3+, ak

l. Sementar

fkan empat

eroksida (O2▪

l, radikal h

asi protein

an sel.

n menunjukk

pankreas me

ankreas tiku

ngan tikus pe

ara imunoh

ohistokimia

unohistokim

ecara kualita

ompok hiper

ositif terha

s kontrol d

DA) pada pa

autooksidasi

ya melalui en

ereaksi deng

kan bereaks

ra, Brownle

t jalur met▪) berlebih d

hidroksil dan

dengan k

kan bahwa d

enurun dan k

us yang meng

erlakuan kon

histokimia

terhadap s

mia menunju

atif terlihat p

rglikemia di

dap insulin

dan tikus pe

ankreas tiku

menghasilk

nolisasi glis

gan Fe3+ m

i dengan

ee (2001) m

tabolisme g

dalam mitoko

n anion sup

karbohidrat

dalam kondis

kadar MDA

galami hiper

ntrol (19,57

el beta pan

ukkan bahwa

profil kandu

ibandingkan

n pada pew

erlakuan hip

us selama per

kan radikal

serida-3P me

menghasilkan

hidrogen p

melaporkan

glukosa yan

ondria. Radi

peroksida) b

dan berk

si diabetes d

meningkat.

rglikemia leb

pmol/g).

nkreas dipe

a insulin terd

ungan insulin

kelompok k

warnaan im

perglikemia

rcobaan.

hidroksil

embentuk

n radikal

peroksida

keadaan

ng dapat

kal bebas

berpotensi

kontribusi

ilaporkan

Suarsana

bih tinggi

rlihatkan pa

dapat pada

n pada sel b

kontrol. Wa

munohistokim

tidak bany

40

ada

inti

beta

arna

mia.

yak

Page 41: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

41

mengalami perbedaan. Sel beta terlihat ditengah dengan jumlah yang hampir sama pada kedua

perlakuan.

Gambar 4. Foto mikrograf pewarnaan imunohistokimia terhadap insulin pada sel beta jaringan pankreas. Keterangan: K0=kontrol, HG=hiperglikemia, tanda panah: reaksi positif warna coklat.

Pengamatan gambaran histopatologi jaringan pankreas.

Secara umum hasil pengamatan mikroskopis terhadap gambaran jaringan pankreas

menunjukkan bahwa nampak pulau Langerhans yang sangat jelas dengan warna lebih pucat

dubandingkan dengan kelenjar eksokrin disekitarnya (Gambar 5).

Gambar 5. Foto mikrograf pulau Langerhans pankreas tikus pewarnaan HE. Keterangan: A= pulau Langerhans, B=kelenjar eksrokrin. K0=kontrol, dan HG=hiperglikemia. (tana panah: inti sel piknotis)

Hasil pengamatan secara mikroskopik pada kelompok tikus kontrol (K0) tampak

gambaran pulau Langerhans, baik dari segi bentuk, ukuran, dan massa sel jumlah cukup

banyak. Pada pankreas kelompok tikus hiperglikemia menunjukkan adanya kerusakan yang

mengarah ke degenerasi dengan derajat ringan dengan beberapa inti mengalami piknotis

K0 50 μmHG 50 μm

K0 50 µm

HG 50 µm

A

B A

B

Page 42: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

42

(Gambar 5). Kondisi hiperglikemia dapat menyebabkan terjadinya degenerasi dengan derajat

ringan dan inti mengalami piknotis pada kelompok HG. Hal ini dikarenakan pada kondisi

hiperglikemia menyebabkan sel-sel pankreas, khususnya sel beta mengalami kelelahan karena

fungsinya yang terus menerus harus menghasilkan dan mengekskresikan insulin. Faktor

kelelahan dapat menyebabkan sel stress dan lebih cepat mengalami kerusakan. Selain itu,

menurut Robertson (2004), kondisi hiperglikemia dapat menyebabkan stress oksidatif. Pada

kelebihan glukosa yang cukup lama dapat menyebabkan terbentuknya radikal bebas yang

berlebihan. Radikal bebas yang terbentuk ini dapat menyerang sel-sel di sekitarnya, termasuk

sel-sel pankreas. Akibat reaksi berantai radikal bebas tersebut menyebabkan sel mengalami

kerusakan.

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

Hiperglikemia menyebabkan kondisi patobiologis pada jaringan pankreas berupa

meningkatnya kadar malonaldehid (MDA), masa sel beta berkurang dan sel pankreas

mengakami degenerasi ringan.

Saran

Kondisi hiperglikemia dibuat lebih lama dan tingkat kenaikan kadar glukosa darah

lebih tinggi sehingga efek patobiologisnya pada jaringan pankreas dapat di amati lebih jelas.

Selain itu perlu juga diamati sel alpha apakah dipengaruhi oleh kondisi hiperglikemia.

UCAPAN TERIMAKASIH Pada kesempatan ini, ucapan terimakasih disampaikan kepada Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional dan Rektor Univesitas Udayana yang telah memberikan biaya penelitian dari Dana RM Universitas Udayana dengan surat Perjanjian Penugasan Penelitian No:175.59/UN14.2/ PNL.01.03.00/2013, Tanggal 16 Mei 2013

Page 43: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

43

DAFTAR PUSTAKA

Asikin N. 2001. Antioksidan endogen dan penilaian status antioksidan. Di dalam: Prosiding Kursus Penyegar radikal bebas dan antioksidan dalam kesehatan: dasar aplikasi dan pemanfaatan bahan alam. Jakarta 16 April 2001. Bagian Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia

Auroma OI, Neergheen VS, Bahorun T, Jen LS. 2006. Free radicals, Antioxidants and Diabetes: Embryopathy, Retinopathy, Neuropathy, Nephropathy and Cardiovascular Complications. Neuroembryol Aging 4:117-137.

Beesley, JE. 1995. Immuno-cytochemistry: A Practical Approach. IRL. Press Oxford University Press, New York. P.15-41

Brownlee M. 2001. Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications. Nature 414:813-820

Capeyron MFM, Julie C, Eric B, Jean P, Jean MR,, Piere B, Claude LL, Benard D. 2002. A diet cholesterol and deficient in vitamin E induces lipid peroxidation but does not enhace antioxidant enzyme expression in rat liver. J Nutr Biochem 13:296-301

Conti, M., P.C. Moramd, P.Levillain, and A.Lemonnier. 1991. Improve Flurometric Determination of Malonaldehyde. J. Clin. Chem. 37(7):1273-1275.

Dominiczak MH. 2005. Glucose homeostasis, fuel metabolism and insulin. Di dalam Baynes JW dan Dominiczak MH Editor. Medical Biochemistry. Second Edition. Elsivier Mosby. Hlm 273-197

Draper HH, Polensek L, Hadley TM, Mcgirr LG. 1984. Urinary Malondialdehyde as an Indicator of Lipid Peroxidation in the Diet and in the Tissues. Lipids 19 (11):836-843.

Freisleben H.J. 2001. Free radical and ROS in biological system. Di dalam: Prosiding Kursus Penyegar radikal bebas dan antioksidan dalam kesehatan: dasar aplikasi dan pemanfaatan bahan alam. Jakarta 16 April 2001. Bagian Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia.

Gulfraz M, Qadir G, Noshhen F, Parveen Z. 2007. Antihyperglycemic effects of Berberis lyceum royle in alloxan induced diabetic rats. Diabetologia Croatica 36 (3):49-54

Kiernan JA. 1990. Histopatological and Histochemical Methods: theory and Practice. Pergamon Press.

Kim JS, Ju JB, Choi CW, Kim SC. 2006. Hypoglycemic and antihyperlipidemic Effect of Four Korean Medicinal Plants in Alloxan Induced Diabetic Rats. Am J Biochem and Biotech 2: 154-160

Luczaj W, Skrzydlewska E. 2003. DNA damage caused by lipid peroxidation products. Cellular & molecular biology letters 8:391-413

Newsholme P,Haber EP, Hirabara SM, Rebelato ELO, Procopio J, Morgan D, Oliveira-Emilio HC, Carpinelli AR, Curi R. 2007. Diabetes associated cell stress and dysfunction: role of mitochondrial and non-mitochondrial ROS production and activity. J Physiol 583. 9–24.

Ramesh B, Pugalendi KV. 2006. Antihyperglycemic Effect of Umbelliferone in Streptozotocin-Diabetic Rats. Journal of Medicinal Food. J Med Food 9 (4), 562–566.

Page 44: JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN · PDF fileLAPORAN AKHIR PENELITIAN FUNDAMENTAL JUDUL PATOBIOLOGI HIPERGLIKEMIA PADA JARINGAN PANKREAS TIKUS ... biologi molekuler, imunohistokimia

44

Rasal VP, Shetty BBP, Sinnathambi A, Yeshmaina S, Ashok P. 2008. Antihyperglycaemic and Antioxidant Activity of Brassica Oleracea In Streptozotocin Diabetic Rats. The Internet Journal of Pharmacology. ISSN: 1531-2976. 10 halaman. http://www.ispub.com/ostia/ index.php?xmlFilePath= journals/ ijpharm/vol4n2/antioxidant.xml (1 of 10)

Robertson RP, Harmon J, Tran PO, Poitout V. 2004. β-Cell Glucose Toxicity, Lipotoxicity, and Chronic Oxidative Stress in Type 2 Diabetes. Diabetes. 53, :S119-S124

Robertson. 2004. Minireview: Chronic Oxidative Stress as a Central Mechanism for Glucose Toxicity In Pancreatic Islet Beta Cells In Diabetes. J. of Biological Chemistry Vol. 279(41): 42351–42354

Soewoto H. 2001. Antioksidan eksogen sebagai lini pertahanan kedua dalam menanggulangi peran radikal bebas. Di dalam: Prosiding Kursus Penyegar radikal bebas dan antioksidan dalam kesehatan: dasar aplikasi dan pemanfaatan bahan alam. Jakarta 16 April 2001. Bagian Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia.

Suarsana N., Utama IH, Suartini, IGA. Pengaruh hiperglikemia dan Vitamin E pada kadar manolaldehida dan enzim antioksidan intrasel jaringan pankreas tikus. Majalah Kedokteran Bandung (MKB). 43 (2):72-76.

Szkudelski T. 2001. The mechanism of alloxan and sreptozotocin action in cells of the rat pancreas. Physiol Res 50:536-546.

Thomas, JA. 1999. Oxidative Stress: including glutathione, a peptide for cellular defense against oxidative stress. Departement of Biochemistry and Biophysics Iowa State University Ames, IA. 5001

Tug T, Karatas F, Terzi SM, Ozdemir N. 2005. Comparison of serum malondialdehyde levels determined by two different methods in patients with COPD: HPLC or TBARS Methods. Science 36:41-44.

Valko M, Leibfritz D, Moncol J, Cronin MTD, Mazur M, Telser J. 2007. Review: Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease. Inter J Biochem & Cell Biol 39:44-84.

Virtanen SM, Knip M. 2003. Nutritional risk predictors of cell autoimmunity and type 1 diabetes at a young age. Am J Clin Nutr. 78:1053– 1067

Wolff SP, Bascal Z, Hunt JV. 1989. Autoxidative glycosylation: free radicals and glycation theory. In: Kunio Yagi, ed. The Maillard Reaction in Ageing, Diabetes and Nutrition. Alan R. Liss, Inc. 247-275.