OSTEOARTRITIS
Atik Nurjanah1, Hyang Iman Akbar Saputra1, Ika Dewi Soraya1, Rizkha Farida1, Rais Dzakwan Hidayatullah2
1 Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya 2 Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Brawijaya
Penelitian
ABSTRAK
Pendahuluan: Osteoartitis (OA) merupakan penyakit sendi degeneratif, dimana keseluruhan struktur dari sendi mengalami perubahan patologis. Kolagen tipe II dan proteoglikan membuat sendi memiliki elastisitas yang baik dan daya regang yang tinggi.1 Pada penderita OA, terjadi kerusakan kartilago yang menyerang ke arah menurunnya sintesis dari proteoglikan akibat inflamasi yang ditandai dengan nyeri dan pembengkakan. Bovine colostrum mengandung TGF-β menunjukkan efek anti-inflamasi melui penghamabatan neutrophil dan makrofag. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menilai potensi Bovine Colostrum dalam menurunkan diameter sendi dan derajat nyeri tikus model osteoartritis Metode: 30 ekor tikus jantan (Rattus novergicus) galur Wistar dibagi menjadi kontrol negatif, kontrol positif, perlakuan 1, 2, 3. Kelompok kontrol positif dan perlakuan diinduksi osteoartritis dengan 2 kali injeksi CFA dengan interval 8 hari.5 Kelompok perlakuan 1, 2, dan 3 diterapi dengan Bovine Colostrum dosis 50 l, 100 l, 200 l. Pengukuran derajat nyeri dan diameter sendi dilakukan setelah injeksi CFA pada kelompok positif dan setelah terapi untuk perlakuan 1,2,3.
Hasil: Terdapat penurunan derajat nyeri signifikan pada kelompok terapi dibandingkan kelompok kontrol positif (p = 0,000) dan penurunan pembengkakan lutut pada kelompok terapi dibandingkan kelompok kontrol positif (p = 0,002).
Kesimpulan: Pemberian bovine colostrum mampu menurunkan diameter lutut dan derajat nyeri secara signifikan
Kata kunci : Osteoartritis, Bovine colostrum, TGF-beta, Mesenchymal Stem Cell
ABSTRACT
Introduction: Osteoarthritis (OA) is a degenerative joint disease, where almost all structure of joint undergo pathologic change. Collagen type II and proteoglycan give joint good elasticity and high tensil strength. In OA patient, cartilage is damaged and proteoglycan synthesis decreases because of inflammation. Inflammation is mark by pain and swelling. Bovine colostrum containing TGF –β has anti inflammatory effect by blocking neutrophil and macrophage. The purpose of this study was to assess the potential of Bovine Colostrum in reducing the diameter of the joints and the degree of pain rat model of osteoarthritis
Method: 30 male Wistar strain rats (Rattus novergicus) divided into five groups which consist of negative groups ( no intervention), postive groups (given CFA (Complete freunds adjuvant) injection), group 1 (given CFA injection then 50μL Bovine colostrum intraarticular injection), group 2 (given CFA injection then 100μL Bovine colostrum intraarticular injection) and group 3 (given CFA injection then 150μL Bovine colostrum intraarticular injection). Rats were
57 JIMKI Volume 5 No.1 | Januari – Agustus 2017
injected with CFA twice with interval 8 days and therapy with Bovine colostrum once for group 1, 2, and 3. The degree of the pain and the diameter of joint were measured for each rat.
Result: There was a significant reduction pain in the treatment group compared to the positive control group (p = 0.000) and decreased swelling of joint occurred in the treatment group compared to the positive control group (p = 0.002).
Conclusion:Bovine colostrum able to reduce the diameter of the knee and the degree of pain significantly
Keywords: Osteoartritis, Bovine colostrum, TGF-beta, Mesenchymal Stem Cell
1. PENDAHULUAN
Osteoarthritis (OA) merupakan
radang sendi degeneratif yang merupakan kelompok abnormalitas secara mekanis, melibatkan sendi, termasuk kartilago artikuler, dan tulang subkondral.1 Diperkirakan 40% dari populasi usia diatas 70 tahun menderita osteoartritis, dan 80% pasien osteoartritis mempunyai keterbatasan gerak yang mengurangi kualitas hidupnya. Diperkirakan 1 sampai 2 juta orang lanjut usia di Indonesia menderita cacat karena osteoartritis.2
Penyebab dari penyakit ini sangat beragam, mulai dari herediter, proses perkembangan, metabolik, dan beban mekanis. Proses didahului dengan ketidakstabilan antara degradasi dan sintesis pada kartilago sendi, menyebabkan beberapa bagian tulang tidak terproteksi oleh kartilago dan menjadi rentan rusak. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya nyeri sendi kronis dan gangguan pada fungsi sendi tersebut.3
Rasa nyeri menjadi gejala klinis yang paling dominan terjadi sehingga pengembangan obat-obatan selama ini ditujukan untuk mengurangi gejala nyeri dan pembengkakan yang terjadi pada sendi. Obat-obatan Non steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), steroid dan
opiate merupakan obat yang digunakan untuk mengatasi masalah tersebut namun tidak cukup efektif karena tidak mampu memperbaiki kerusakan sendi yang terjadi sehingga sendi tidak dapat berfungsi secara maksimal (Arrol et al, 2004).
Ternyata di dalam tubuh sapi bukan hanya daging sapi yang dapat di manfaatkan sebagai kebutuhan gizi melainkan susu awal sapi ( Bovine Colostrum) dapat dimanfaatkan sebagai
pengobatan terbaru untuk osteoarthritis. Bovine Kolostrum mengandung TGF- β
yang memiliki efek penekanan penting pada zat sitotoksik (antiinflamasi). Sebagai mediator fibrosis dan angiogenisis (penyembuhan otot jantung dan pembuluh darah), mempercepat penyembuhan luka dan pembentukan tulang.(Roberts et al., 1986).
TGF-β menunjukkan efek
anti-inflamasi berupa penghambatan neutrofil dan makrofag.4 Bovine Colostrume memiliki potensi kuat sebagai kandidat terapi osteoartritis yang efektif dan efisien serta terjangkau bagi semua kalangan karena sumbernya yang murah dan mudah diperoleh terutama di Indonesia. 2. METODE
2.1 Desain Penelitian
Penelitian ini telah lulus kajian etik melalui pengajuan dan pengesahan komisi etik di FKUB.Penelitian di lakukan di laboratorium secara in vivo menggunakan rancangan Randomized
Post Test Controlled Group Design.
Penelitian ini dilaksanakan selama 4 bulan.
2.3 Objek dan Sampel Penelitian
Sampel penelitian adalah Tikus
Rattus norvergicus strain Wistar dewasa,
jenis kelamin jantan, umur 6-8 minggu, memilih jantan karena ada faktor hormonal yang mempengaruhi.berat badan 120-160 gram dengan kondisi sehat. Jumlah tikus Rattus norvegicus strain Wistar jantan yang digunakan untuk penelitian berjumlah 30 ekor. Tikus dibagi dalam 5 kelompok perlakuan. Kontrol negatif adalah tikus sehat tanpa diberikan perlakuan apapun. Kontrol positif diinduksi CFA. Kelompok 1
58 JIMKI Volume 5 No.1 | Januari – Agustus 2017
diinduksi CFA dan diberikan terapi Bovine
Colostrum 50 l. Kelompok 2 diinduksi
CFA dan diberikan terapi Bovine
Colostrum 100 l. Kelompok 3 diinduksi
CFA dan diberikan terapi Bovine
Colostrum 200 l.
2.4 Prosedur Penelitian
Induksi osteoartritis dilakukan dengan injeksi CFA intraartikular pada sendi tumit kanan tikus. Injeksi dilakukan 3 kali, yaitu injeksi pertama sebanyak 125 μl diikuti 2 kali injeksi boster menggunakan setengah dosis awal dengan interval 2 minggu. Respon nyeri dan diameter sendi di eveluasi setiap minggu.5
Derajat nyeri tikus diukur setiap minggu dengan menggunakan hot water
tail flick assay. Variabel dependen adalah
waktu yang dibutuhkan tikus untuk mengangkat ekornya dari air panas pada
water bath. Suhu air dijaga tetap pada
50oC yang dimonitor dengan termometer. Waktu yang dibutuhkan tikus untuk mengangkat ekornya karena stimulus panas diukur dengan menggunakan
stopwatch. Waktu pengangkatan ekor
diukur sebagai rata-rata dari 3 kali pengujian pada air panas dengan interval 30 detik.3
Pengukuran sendi tumit dilakukan dengan menggunakan mikrometer sekrup dengan satuan milimeter untuk mengukur perkembangan OA yang terjadi. Pengukuran dilakukan dengan mengambil diameter terbesar pada daerah sendi tikus.3
Pembuatan bahan injeksi dimulai dengan membuat campuran bubuk Bovine
Colostrum dalam water for injection, lalu
dilakukan dialisis dan mikrofiltrasi. Injeksi terapi Bovine Colostrum secara intraartikular menggunakan spuit 1 cc pada tumit kanan tikus sebanyak 1 kali.
Pembedahan diawali dengan pemberian anestesi per inhalasi dengan kloroform dalam wadah tertutup. Kemudian difiksasi dengan jarum di atas papan. Darah diambil dengan spuit 3 cc melalui jantung. Sendi tumit yang dekat dengan tempat injeksi perlakuan digunakan untuk membuat preparat
histopatologi sendi sehingga disimpan dalam formalin 10%.6
Pembuatan preparat histopatologi dilakukan dengan metode paraffin. Fiksasi dilakukan dengan formalin 10% selama 24 jam kemudian dicuci menggunakan air minimal 1,5 jam. Jaringan dimasukkan dalam alkohol 70% selama 1 jam, alkohol 80% selama 1 jam, alkohol 99 % selama 1 jam dan alkohol absolut selama 2x1 jam lalu dalam campuran xylol : alkohol
Kontrol n=5 Derajat Nyeri Tikus (s) (mean±SD) Kontrol (-) 1,8±0,57 Kontrol (+) 4,6± 1,01 Perlakuan 1 2,97±0,53 Perlakuan 2 3,3±0,69 Perlakuan 3 2,6±0,40
absolut = 1:1 selama 0,5 jam, dan xylol PA selama =2x30 menit. Jaringan dipotong setipis mungkin dan dimasukkan ke dalam melted paraffin : xylen = 1:1 selama 1 jam, paraffin (54-58) selama 2x1 jam. Melted parrafin dimasukkan ke dalam cetakan kemudian blok paraffin dibiarkan dingin. Jaringan pada blok paraffin dipotong menggunakan mikrotom kemudian diletakkan pada gelas objek yang telah dilapisi dengan lapisan putih telur : gliserol = 1:1 sebagai lapisan tipis dan biarkan kering. Jaringan yang berada di gelas objek dimasukkan ke dalam xylol selama 3x5 menit lalu dikeringkan. Hasil pengecatan diamati pada mikroskop. Dihitung ketebalan kartilago kalsifikasi dan non kalsifikasi berdasarkan jurnal penelitian sebelumnya.
2.5 Prosedur Pengumpulan dan Analisis Data
Analisis data dimulai dengan melakukan uji normalitas dan uji homogenitas. Uji One-Way Anova
dilakukan hanya jika sebaran data normal, sedangkan uji nonparametrik (uji
Kruskal-Wallis) digunakan jika sebaran
59 JIMKI Volume 5 No.1 | Januari – Agustus 2017
dengan menggunakan SPSS versi 18, tingkat signifikansi sebesar 0,05 (p=0,05), dan taraf kepercayaan sebesar 95% (α=0,05).
3. HASIL :
Hasil penelitian menunjukkan adanya penurunan derajat nyeri dan diameter sendi lutut kanan pada tikus model osteoartritis secara signifikan dengan menggunakan uji One-way ANOVA; p=<0,001.
Tabel 1. Derajat Nyeri Tikus pada Berbagai Kelompok Subjek Perlakuan
Uji normalitas dan homogenitas menunjukkan bahwa distribusi data normal dan homogen (p>0,05). Uji One
Way ANOVA untuk derajat nyeri dengan
pengukuran waktu respon tikus terhadap stimulus nyeri menunjukkan nilai p=<0,001 (p<0,05). Hal ini menunjukkan bahwa terdapat setidaknya dua kelompok yang berbeda secara signifikan. Untuk mengetahui antarkelompok mana yang memiliki perbedaan yang signifikan, uji
post hoc multiple comparison Tukey
dilakukan dan hasilnya menunjukkan adanya perbedaan signifikan antara kontrol positif dan kontrol negatif (p=<0,001; p<0,05). Hal ini menunjukkan bahwa induksi osteoartritis pada tikus berhasil. Pada kelompok terapi, didapatkan data terbaik penurunan derajat nyeri pada kelompok terapi dosis terapi
ke-3, dengan nilai rata-rata sebesar 2,6000 dan standar deviasi sebesar 0,40825 Pada kelompok ini terdapat perbedaan signifikan dengan kelompok positif, dengan nilai signifikansi p=0,005. Tabel 2. Diameter Sendi Tikus pada Berbagai Kelompok Subjek Perlakuan
Kontrol n=5 Diameter Sendi Tikus (mm) (mean±SD) Kontrol (-) 6,6±0,77 Kontrol (+) 9,03± 0,64 Perlakuan 1 8,2±0,94 Perlakuan 2 8,4±0,46 Perlakuan 3 8,12±0,064
Uji One Way ANOVA dari diameter dengan pengukuran waktu respon tikus terhadap stimulus nyeri menunjukkan nilai p=0,002 (p<0,05). Hal ini menunjukkan bahwa terdapat setidaknya dua kelompok yang berbeda secara signifikan. Selanjutnya dari uji post
hoc multiple comparison Tukey untuk
mengetahui perbedaan antar kelompok, hasil analisis menunjukkan adanya perbedaan signifikan antara kontrol positif dan kontrol negatif (p=0,001, p<0,05). Hal ini menunjukkan bahwa induksi osteoartritis pada tikus berhasil. Pada kelompok terapi, didapatkan data terbaik penurunan derajat nyeri pada kelompok Gambar 1. Terjadi
penurunan signifikan pada kelompok terapi dibandingkan kelompok kontrol positif (One-way ANOVA;
p=<0,001)
Gambar 2. Perbandingan Diameter Sendi Pada Kelompok Terapi
Dibandingkan Kelompok Kontrol Positif (One-way ANOVA;
60 JIMKI Volume 5 No.1 | Januari – Agustus 2017
terapi dosis terapi ke-3, dengan nilai rata-rata sebesar 8,1250 dan standar deviasi sebesar 0,06455.
4. PEMBAHASAN
Hasil pengaruh bovine colostrum secara intraartikular melalui pengukuran derajat nyeri dapat menurunkan derajat nyeri karena pemberian bovine dapat mempercepat pengangkatan ekor yang
menandakan berkurangnnya inflamasi .sinyal TGF diketahui mampu menstimulasi proliferasi kondrosit secara cepat. Selama kondrogenesis TGF beta menjadi inisiator utama dalam kondensasi kondrogenesis mesenchymal stem cell dengan cara menginisiasi ekspresi kartilago spesifik pada molekul matrix ekstraseluler, CoI2 dan Agc1 pada pembentukan jaringan kartilago.
DAFTAR PUSTAKA
1. Berenbaum, F. 2013.
Osteoarthritis as an inflammatory disease (osteoarthritis is not osteoarthrosis!). Osteoarthritis and Cartilage 21 (1): 16–21. 2. Singh, J.A. 2012. Stem Cells and
Other Innovative Intra-Articular Therapies for Osteoarthritis: What Does The Future Hold?. BMC
Medicine 10:44-9.
3. Khan, H.M., Ashraf, M., Hashmi, A.S., Ahmad, M.U.D., Anjum, A.A. 2012. Clinical Assessment of Experimentally Induced Osteoarthritis Rat Model in relation to Time. J. Anim. Plant
Sci. 22(4).
4. Shull M.,at al.2014.Targeted disruption of the mouse transforming growth factor- β1 gene results in multifocal inflammatory disease. Nature : 359(6397): 693–699.
5. Koo, Sung. T., Lee, Chang H., Choi, H., Shin, Yong I., Ha, Ki T. 2013. The Effect of Pressure on Arthritic Knees in a Rat Model of CFA-induced Arthritis. Pain Physician. 16: 95-102.
6. Young MF , Embree MC, Kilts TM, Ono M, Inkson CA, Syed-Picard F, Karsdal MA, Oldberg A, Bi Y. Biglycan and fibromodulin have essential roles in regulating chondrogenesis and extracellular matrix turnover in temporomandibular joint osteoarthritis. 2010 . J Pathol. 176(2):812-26.
7. Shen J., Li S., Chen D. 2014.TGF-b signaling and the development of osteoarthritis. Department of
Orthopaedics and Rehabilitation, Center for Musculoskeletal Research, University of Rochester School of Medicine, Rochester, NY14642, USA and Department of Biochemistry, Rush University Medical Center, Chicago, IL 60612, USA. : 3. Khan, H.M., Ashraf, M., Hashmi, A.S., Ahmad, M.U.D., Anjum, A.A. 2012. Clinical Assessment of Experimentally Induced Osteoarthritis Rat Model in relation to Time. J Anim. Plant Sci. 22(4)
4. Shull M., at al. 2014. Targeted disruption of the mouse transforming growth factor-β1 gene results in multifocal inflammatory disease. Nature: 359(6397): 693-699
5. Koo, Sung. T., Lee, Chang H., Choi, H., Shin, Yong I., Ha, Ki T. 2013. The Effect of Pressure on Arthritic Knees in a Rat Model of CFA-induced Arthritis.
Pain Physician. 16: 95-102
6. Young MF , Embree MC, Kilts TM, Ono M, Inkson CA, Syed-Picard F, Karsdal MA, Oldberg A, Bi Y. Biglycan and fibromodulin have essential roles in regulating chondrogenesis and extracellular matrix turnover in temporomandibular joint osteoarthritis. 2010 . J Pathol. 176(2):812-26.
7. Shen J., Li S., Chen D. 2014.TGF-b signaling and the development of osteoarthritis. Department of Orthopaedics and Rehabilitation, Center for Musculoskeletal Research, University of Rochester School of Medicine, Rochester, NY14642, USA and Department of Biochemistry, Rush University Medical Center, Chicago, IL 60612, USA. : 2.
sedangkan pengukuran diameter juga terjadi penurunan secara bermakna karena ukuran sendi tumit yang awalnya terjadi pembengkakan yang lebih besar mulai berkurang pada tumit tikus yang di ukur.
5. KESIMPULAN :
Pemberian Bovine Colostrum dapat menurunkan derajat nyeri secara bermakna dan diameter pembembakakan sendi.
6. SARAN :
1. Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai dosis injeksi Bovine
colostrum yang tepat sehingga
dapat digunakan dengan aman dan efektif digunakan pada manusia.
2. Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai efek samping yang mungkin dapat terjadi karena injeksi Bovine colostrum tersebut. DAFTAR PUSTAKA
1. Berenbaum, F. 2013. Osteoarthritis as inflammatory disease (osteoarthritis is not osteoarthrosis!). Osteoarthritis and Cartilage 21 (1): 16-21
2. Singh, J.A. 2012. Stem Cells and Other Innovative Intra –Articular Therapies for Osteoarthritis: What Does The Future Hold? BMC Medicine 10:44-9
JIMKI Volume 5 No.1 | Januari – Agustus 2017
Penelitian
ABSTRAK
Pendahuluan: Jumlah lansia yang semakin meningkat dan proses alamiah penuaan dan penurunan fungsi pada lansia memerlukan penanganan khusus sehingga tercipta kualitas hidup yang baik. Kemunduran fungsi neurokognitif lansia terasa nyata dalam aktivitas sehari-hari dan kondisinya sering terabaikan sehingga dapat berlanjut ke penyakit kepikunan (demensia). Terapi musik klasik termasuk dalam binaural beat yang akan merangsang otak dan meningkatkan serotonin dan diketahui dapat memberikan efek positif terhadap fungsi kognitif. Musik gamelan jawa klasik dipilih karena lebih familiar di antara penduduk lansia di Pulau Jawa.
Metode: Penelitian eksperimental dengan model one-group pretest-posttest design
melibatkan 14 responden lansia yang memenuhi kriteria inklusi dan eksklusi yang diberikan pemaparan musik gamelan jawa klasik jenis laras slendro 2x15 menit/hari selama 7 hari. Pada hari ke-0 dan ke-7 penelitian, dilakukan tes mini mental state
examination (MMSE) dan clock drawing test (CDT) untuk mengetahui status
neurokognitif responden. Hasil pretest dan posttest kemudian dibandingkan.
Hasil: Terjadi peningkatan skor MMSE lansia secara signifikan (p=0.005, <0.05) dengan 100% responden mencapai status kognitif normal (50% mencapai skor tertinggi 30). 78.57% responden mencapai skor CDT tertinggi di akhir penelitian.
Diskusi: Musik gamelan jawa klasik memiliki tempo lambat sekitar 60 bpm yang dapat mempengaruhi gelombang otak menuju keadaan alfa sehingga meningkatkan produksi β-karbolin (substansi antagonis GABA) yang akan mengurangi respon cemas. Pemaparan musik ini juga akan mengaktifkan gelombang beta pada otak yang sangat erat kaitannya dengan fungsi kesadaran dan kognitif.
Kesimpulan: Pemaparan musik gamelan jawa klasik dapat dijadikan strategi untuk meningkatkan fungsi neurokognitif lansia.
Kata Kunci: lansia, musik, gamelan jawa klasik, penuaan, fungsi neurokognitif
ABSTRACT
Background: The increase of elderly population due to higher life expectancy brings its own challenge, which main goal is maintaining quality of life in elderly. However, natural process of ageing and declining overall body function in elderly is inevitable. The decrease of neurocognitive function impacts daily living activities, but this impaired condition is frequently neglected. This misconception often leads into severe forgetfulness condition known as dementia. Binaural beat that can be found in classical music therapy is indicated to increase brain activity through serotonin-induced mechanism. The same principle is applied to this study, with classical Javanese gamelan being selected as it is more familiar in Javanese population.
Method: This is an experimental study using one-group pretest-posttest design involving 14 elderly respondents in Panti Wredha Wening Werdoyo, Ungaran. Respondents who
61