Penelitian ini dapat dikatakan sebagai penelitian tahap tiga dari dua tahap penelitian sebelumnya. Penelitian tahap pertama adalah pembuatan monyet ekor panjang jantan dewasa sebagai hewan model obes dengan intervensi diet obesitogenik selama satu tahun. Dari kegiatan ini Oktarina (2010) menghasilkan monyet obes yang setara dengan obesitas tipe-1 untuk kategori orang Asia dengan indeks massa tubuh > 23.00. Berdasarkan temuan tersebut, dalam penelitian ini dilakukan evaluasi terhadap keandalan monyet obes sebagai hewan model aterosklerosis. Hal ini terbukti dengan adanya lesi aterosklerosis pada monyet obes dengan tingkat keparahan tipe-I, tipe-II, dan tipe-III sesuai ketentuan American Heart Asociation (Stary et al. 1995). Pada penelitian ini, juga diperoleh gambaran adanya korelasi antara tingkat keparahan aterosklerosis dengan tingkat obesitas berdasarkan ukuran IMT. Informasi ini memperkuat argumentasi bahwa obesitas merupakan faktor risiko aterosklerosis (Racha et al. 2009).
Menelusuri Efek Nikotin Pro-HDL
Penelitian tahap kedua merupakan kelanjutan dari penelitian pertama, yaitu membuktikan efek asupan nikotin cair dosis rendah selama 3 bulan terhadap obesitas monyet dan risiko aterosklerosis berdasarkan konsentrasi kolesterol dan LDL-C. Dari kegiatan ini Warongan (2011) membuktikan bahwa nikotin memiliki efek menurunkan bobot badan dan mengaktivasi peninggian LDL sebagai akibat peningkatan laju removel chylomicron. Selain itu, dibuktikan pula bahwa nikotin mempunyai efek meninggikan HDL-C 16% pada bulan kedua sampai 26% pada bulan ketiga.
Untuk menindaklanjuti Warongan (2011), dalam penelitian tahap tiga ini dilakukan dua macam evaluasi, yaitu evaluasi terhadap efek nikotin cair dosis rendah pada mekanisme hambat aterosklerosis tingkat seluler, dan terhadap
keberadaan HDL pada aorta dan jaringan hati. Sejalan dengan evaluasi ini pemahaman tentang konsep regresi aterosklerosis, remodeling vaskular, dan stabilisasi lesi plak aterosklerosis (Klein 2007) sangat penting untuk memberikan gambaran arah efek nikotin pada mekanisme hambat aterosklerosis tersebut. Kata kunci dari konsep ini adalah pentingnya indikator remodeling vaskular yang positif yang ditandai dengan keaktifan terjadinya reverse cholesterol transport disertai dengan penurunan aktivitas peradangan dan perkembangan pusat-pusat lipid lesi aterosklerosis. Secara ringkas dapat diuraikan bahwa penelitian ini menghasilkan lima temuan efek nikotin cair dosis rendah terhadap mekanisme hambat aterosklerosis, yaitu (1) adanya gambaran sitolisis atau emigrasi sel-sel busa pada tunika intima, (2) adanya gambaran penebalan endotelium, (3) adanya proliferasi sel-sel otot polos, (4) adanya penampakan HDL yang lebih banyak pada jaringan hati, dan (5) adanya HDL pada tunika intima dan media aorta.
Dalam konteks aterosklerosis, HDL mempunyai fungsi strategis sebagai vacum cleaner membersihkan kolesterol bebas yang terjebak dalam lesi aterosklerosis. Berkenaan dengan itu, penelitian ini menemukan adanya penampakan HDL yang lebih banyak pada jaringan hati maupun aorta monyet obes dengan intervensi nikotin daripada monyet obes kontrol. Keberadaan HDL pada jaringan aorta merupakan bukti adanya aktivitas penarikan kolesterol bebas melalui mekanisme reverce cholesterol transport. Adapun keberadaannya pada jaringan hati membuktikan adanya peran HDL pada mekanisme penambatan kolesterol baik dalam rangka homeostasis kolesterol maupun pemanfaatan kolesterol untuk proses metabolisme lebih lanjut.
Reverse cholesterol transport (RCT) pada prinsipnya adalah proses penarikan kolesterol bebas oleh HDL dari seluler perifer, seperti sel busa, untuk dibawa melalui sistem vaskuler, kemudian ditambatkan dalam jaringan hati. Proses penarikan ini dibantu oleh ApoA-1 dan ABCA-1 transporter. Di dalam partikel HDL, kolesterol bebas diubah menjadi kolesterol ester dengan bantuan enzim LCAT. Selama dalam vaskuler, HDL mengalami pendewasaan dengan cara melakukan pertukaran komponen lipid dengan lipoprotein lainnya, seperti VLDL, IDL, dan LDL. Dalam hal ini HDL memberikan kolesterol ester dengan bantuan
CETP, dan menerima trigliserida dengan bantuan LPTP. Penting untuk diketengahkan bahwa selain melalui mekanisme RCT, HDL juga bekerjasama dengan RS-BI untuk melakukan pengambilan kolesterol ester seluler secara selektif (Trigatti et al. 2003).
Kerjasama HDL dan RS-BI tidak saja berdampak positif untuk menjaga homeostasis kolesterol, tetapi juga dalam memelihara sistem kardiovaskuler dengan merangsang endotelium untuk menghasilkan Nitrix Oxide (NO). Berkaitan dengan peran endotelum tersebut, penelitian ini menemukan adanya penebalan endotelium pada monyet obes dengan intervensi nikotin. Beberapa pustaka juga menjelaskan adanya efek nikotin merangsang endotelium menghasilkan NO. Heeschen et al. (2003) melaporkan bahwa nikotin memiliki kemampuan mengaktifkan angiogenesis melalui mekanisme pelepasan nitric- oxide dan/atau prostacyclin yang diproduksi oleh sel endotel hewan coba mencit.
Penambatan kolesterol yang diinisiasi HDL pada prinsipnya memerlukan mekanisme kerja reseptor. Steinberg et al. (1996) menjelaskan bahwa setidaknya ada tiga mekanisme reseptor HDL dalam menghambat HDL, yaitu (1) mekanisme penambatan kolesterol berikut partikel HDL secara utuh, (2) mekanisme penambatan kolesterol dengan memanfaatkan selaput hidrofilik HDL, dan (3) mekanisme penambatan kolesterol dengan pengambilan kolesterol ester secara selektif.
Secara komprehensif peran HDL dalam mekanisme hambat aterosklerosis dijelaskan dalam Gambar 27. Mekanisme hambat aterosklerosis tersebut ditunjukkan dengan peran HDL dalam reverse cholesterol transport, perannya sebagai antioksidan dan sebagai antiinflamasi (Cockerill et al. 1995). Berdasarkan uraian tersebut di atas dapat dirumuskan bahwa penelitian ini telah menemukan beberapa bukti yang mendukung hipotesis adanya efek nikotin cair dosis rendah yang bersifat pro-HDL. Adapun efek nikotin cair dosis rendah yang paling jelas adalah efek meningkatkan reverse cholesterol transport oleh HDL.
Gambar 27 Diagram peran HDL terkait dengan reverse cholesterol transport dalam aterosklerosis dengan efek antioksidan, dan antiinflamasi (Cockerill et al. 1995)
Mekanisme Hambat Aterosklerosis oleh Nikotin
Untuk membangun konstruksi mekanisme hambat aterosklerosis oleh nikotin diperlukan empat aspek pemahaman (Gambar 28). Kesatu, mekanisme terjadinya aterosklerosis sebagai penyakit inflamasi kronis melibatkan seperangkat sel-sel peradangan (Hansson 2008). Mulai dari perlekatan monosit pada endotelum, transformasi monosit menjadi makrofag, aktivitas fagositosis LDL yang mengalami retensi dan teroksidasi, kemudian berubah menjadi sel busa, sampai mobilitas limfosit terutama sel T dalam membantu mekanis memori pada lesi aterosklerosis yang terbentuk. Dalam waktu yang bersamaan lapisan endotel, makrofag, dan sel-sel busa mengeluarkan mediator kimiawi yang menyebabkan sel-sel otot polos memberikan respons dengan migrasi, proliferasi, dan memproduksi matriks jaringan ikat dalam rangka memperkuat struktur pembuluh darah. Dalam proses ini, sel-sel endotel sendiri juga memberikan respons untuk menjaga keutuhan lapisan permukaan dinding arteri. Jika dinding arteri ini koyak, endotel melakukan inisiasi untuk melakukan regenerasi. Namun bila pembentukan aterosklerosis terus berlangsung dan menjadi parah, maka besar
kemungkinan memicu kejadian trombosis. Bila trombosis tetap berlanjut atau progresif dapat memberikan dampak penyempitan lumen arteri (Shah 2002).
Kedua, dalam mekanisme aterosklerosis HDL berperan menghambat aterosklerosis, caranya yaitu: (1) menghambat adesi molecule expression monosit pada dinding arteri, (2) menghambat oksidasi LDL dengan sifatnya sebagai antioksidan, dan (3) mendorong terjadinya penarikan kembali kolesterol pada sel- sel dinding arteri di antaranya melalui mekanisme reverse cholesterol transport. Penelitian Warongan (2011) pada monyet obes yang juga digunakan dalam penelitian ini menunjukkan adanya peran nikotin meningkatkan konsentrasi HDL secara sistemik. Selain didukung dengan temuan hasil evaluasi tingkat seluler pada arteri koroner jantung, penelitian ini juga menemukan adanya peningkatan keberadaan HDL pada jaringan hati dan aorta. Dengan demikian dapat dipertegas bahwa nikotin selain bersifat pro-HDL, juga memiliki efek meningkatkan reverse cholseterol transport.
Ketiga, dalam penelitian ini sekurangnya ditemukan tiga efek nikotin terhadap mekanisme hambat aterosklerosis pada tingkat seluler, yaitu (1) adanya gambaran sitolisis atau emigrasi sel-sel busa pada tunika intima, (2) adanya gambaran penebalan endotelium, dan (3) adanya proliferasi sel-sel otot polos. Temuan ini selaras dengan Gahring et al. (2006) bahwa nikotin memiliki sifat antiinflamasi maupun menghambat ekspresi endothelial adhesion molecules. Hal ini didukung dengan Heeschen et al. (2003) bahwa nikotin memiliki kemampuan mengaktifkan angiogenesis.
Keempat, Williams et al. (2008) menjelaskan bahwa aterosklerosis bersifat dinamis, dapat bersifat progresif dan dengan intervensi diet dan obat-obatan dapat mengalami regresi aterosklerosis. Pada umumnya aterosklerosis yang progresif bersifat labil karena itu harus dilakukan berbagai upaya untuk mengembalikan arteri agar bersifat stabil. Indikator arteri yang bersifat stabil diantaranya adalah menurunnya aktivitas peradangan, terjaganya keutuhan lapisan endotel, dan me- lambatnya proliferasi dan migrasi sel otot polos (Shah 2002). Penjelasan ini mem- berikan perspektif baru bahwa nikotin mengubah aterosklerosis menjadi stabil.
Sebagai ilustrasi dari empat pendekatan tersebut, berikut ini disajikan diagram konstruksi dugaan efek nikotin dalam mekanisme aterosklerosis.
Meningkatan regenerasi tunika intima: sitolisis sel busa Menjaga keutuhan sel endotel Meningkatkan dan menguatkan otot polos LDL modifiksi LDL Dihambat oleh HDL Dihambat oleh HDL monosit makrofag Sel busa Dihambat oleh HDL
Sel otot polos Proliferasi & migrasi
Nikotin
Meningkatkan RCT oleh HDL