SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2007

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul “Peran Kombinasi Hormon Etinil Estradiol dan Noretindron Asetat dengan Protein Kedelai terhadap

Cedera Iskemia Reperfusi Miokardium pada Monyet Ekor Panjang

(

Macaca

fascicularis) Hiperkolesterolemik yang Diovariektomi” ini adalah karya saya

sendiri dengan arahan komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.

Bogor, Maret 2007

Irma Herawati Suparto NRP. P067030021

IRMA HERAWATI SUPARTO. Peran Kombinasi Hormon Etinil Estradiol dan Noretindron Asetat dengan Protein Kedelai Terhadap Cedera Iskemia Reperfusi

Miokardium pada Monyet Ekor Panjang (Macaca fascicularis)

Hiperkolesterolemik yang Diovariektomi. Di bawah bimbingan DONDIN SAJUTHI, TUTY L. YUSUF, dan J. KOUDY WILLIAMS.

Pengobatan hormon dan protein kedelai mencegah cedera iskemia reperfusi miokardium pada hewan coba yang tidak mengalami aterosklerosis. Sedangkan pemberian kombinasi hormon dan protein kedelai pada hewan yang aterosklerosis belum pernah diteliti. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mempelajari peran kombinasi hormon etinil estradiol (EE) dan noretindron asetat (NETA) dengan protein kedelai terhadap cedera iskemia reperfusi miokardium dan efek sampingnya pada uterus dan payudara.

Monyet ekor panjang (Macaca fascicularis) betina dewasa yang

diovariektomi dan hiperkolesterolemik sebanyak 33 ekor dibagi dalam empat kelompok perlakuan pakan aterogenik yaitu a) kasein laktalbumin (KL, n=8 ekor), b) hormon etinil estradiol (5µg/hari) dan noretindron asetat (1 mg/hari) dengan KL (KL+EENETA, n=10 ekor), c) protein kedelai (141 mg total isolfavon/hari) (KDL, n=7 ekor), atau d) kombinasi KDL+EENETA (n=8 ekor). Setelah 12 bulan perlakuan hewan disedasi untuk pemeriksaan lipid darah dan tindakan cedera iskemia reperfusi miokardium dengan meligasi arteria koronaria kiri desendens selama satu jam dan direperfusi selama empat jam. Luas infark diukur dengan melakukan pewarnaan trifeniltetrazolium klorida. Pengukuran dilakukan terhadap aliran darah miokardium dengan mikrosfir, parameter inflamasi mieloperoksidase (MPO), dan produk peroksidasi lipid, malondialdehida (MDA) dalam miokardium yang normal maupun infark. Parameter hemodinamika yang diukur curah jantung, frekuensi denyut jantung, dan volume sekuncup. Ketebalan endometrium dan persentase kelenjar payudara diukur secara histomorfometri.

Hasil penelitian menunjukkan hormon meningkatkan faktor resiko lipid darah (p<0.05). Interaksi hormon dan kedelai menyebabkan luas infark tertinggi (p=0.0004) disertai persentase perubahan aliran darah terendah saat iskemia pada miokardium infark, sedangkan protein kedelai menurunkan curah jantung dan volume sekuncup (p<0.05). MPO dan MDA tidak dipengaruhi protein maupun hormon (p>0.05). Interaksi protein kedelai dan hormon berefek negatif dengan meningkatkan ketebalan endometrium, akan tetapi tidak mempengaruhi kelenjar payudara.

Sebagai kesimpulan yaitu kombinasi protein kedelai dengan EE dan NETA tidak memberi proteksi terhadap kerusakan jaringan miokardium pascaiskemia pada monyet ekor panjang yang aterosklerosis dan endometrium, akan tetapi tidak berpengaruh pada payudara. Sedangkan pemberian hormon atau protein kedelai saja tidak memperburuk cedera I/R miokardium.

Kata kunci: monyet ekor panjang, aterosklerosis, protein kedelai, etinil estradiol, noretindron asetat, cedera iskemia reperfusi miokardium.

IRMA HERAWATI SUPARTO. The Role of Ethinyl Estradiol-Norethindrone Acetate and Soy Protein Combination on Ischemia Reperfusion Injury of Myocardium in Ovariectomized and Hypercholesterolemic Cynomolgus Monkeys

(Macaca fascicularis). Under the supervision of DONDIN SAJUTHI, TUTY L.

YUSUF, and J. KOUDY WILLIAMS.

Hormone therapy and dietary soy inhibit myocardial ischemia/reperfusion

injury (I/R) in non-atherosclerotic animals. This study was to examine their

independent and interactive effects on I/R in monkeys with pre-existing

atherosclerosis. Ovariectomized atherosclerotic monkeys (n=33) were divided

into four treatment groups and fed atherogenic diet with protein source of: 1) casein-lactalbumin (n=8); 2) casein-lactalbumin added combined hormone ethinyl estradiol (EE) and norethindrone acetate (EENETA) with dosage equivalent of 5 µg EE + 1 mg NETA/daily (n=10); 3) Soy protein providing 141 mg total isoflavones/daily (n=7); or 4) Soy combined with EENETA (n=8).

After 12-months, lipid plasma was measured and under deep anesthesia the left anterior descending coronary artery was ligated for 1 hour and reperfused for 4 hours. Myocardial blood flow, cardiac output, heart rate, and stroke volume were measured. Myeloperoxidase (MPO) as an indicator of neutrophyl activity and product of lipid peroxidation, malondyaldehide (MDA) in the myocardium were analyzed. Morphometric measurement was performed to evaluate side effect of the treatment on the endometrium and breast.

The result of the study showed that combination of hormone therapy and soy had higher risk of lipid profile. There was an interactive negative effect of hormone therapy and soy on infarct size (p=0.0004). Additionally, there was a negative interactive effect on myocardial blood flow during ischemia and a negative soy effect on cardiac output and stroke volume during I/R (all p-values

<0.05). However, there were no effects of treatment on MPO or MDA.

Interactive effect of hormone and soy increased endometrial thickness (p<0.05), but no effect on the proliferation of mammary glands. The conclusion of this study is the combination of soy and hormone had harmful effects on myocardial I/R injury in monkeys with pre-existing atherosclerosis but soy alone did not worsen. MPO and MDA did not explain infarct size, so its mechanism remains unclear.

Key words: monkeys, atherosclerosis, soy protein, ethinyl estradiol, norethindrone acetate, ischemia/reperfusion injury myocardium.

NORETINDRON ASETAT DENGAN PROTEIN KEDELAI

TERHADAP CEDERA ISKEMIA REPERFUSI MIOKARDIUM

PADA MONYET EKOR PANJANG (Macaca fascicularis)

HIPERKOLESTEROLEMIK YANG DIOVARIEKTOMI

IRMA HERAWATI SUPARTO

Disertasi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada

Program Studi Primatologi

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2007

Noretindron Asetat dengan Protein Kedelai terhadap Cedera Iskemia Reperfusi Miokardium pada Monyet Ekor Panjang

(

Macaca fascicularis)

Hiperkolesterolemik yang Diovariektomi

Nama : Irma Herawati Suparto

NRP : P067030021

Program Studi : Primatologi

Disetujui Komisi Pembimbing

Prof. drh. Dondin Sajuthi, M.S.T, Ph.D. Ketua

Dr. drh. Tuty L. Yusuf, M.S. Prof. J. Koudy Williams, D.V.M.

Anggota Anggota

Diketahui

Ketua Dekan Sekolah Pascasarjana

Program Studi Primatologi Institut Pertanian Bogor

(Prof. drh. Dondin Sajuthi, Ph.D.) (Prof. Dr. Khairil Anwar Notodiputro, M.S.)

Halaman

DAFTAR ISI ... xi DAFTAR GAMBAR ... xiii DAFTAR TABEL ... xiv DAFTAR LAMPIRAN ... xiv DAFTAR SINGKATAN... xv PENDAHULUAN Latar belakang ... 1 Tujuan ... 3 Manfaat ... 4 Hipotesis... 4 Kerangka pemikiran ... 4 TINJAUAN PUSTAKA

Menopause (Mati haid)

Definisi dan Gejala... 7 Estrogen dan Respon Kardiovaskuler... 8 Peran Progestogen pada Endometrium ... 11 Terapi Hormon Kombinasi... 13 Protein Kedelai

Kandungan dan Struktur ... 15 Efek pada Sistim Kardiovaskuler ... 17 Efek pada Payudara dan Endometrium ... 20 Penyakit Jantung Koroner

Fisiologi Kerja Jantung ... 22 Patofisiologi Penyakit Jantung Koroner... 25 Patofisiologi Cedera Iskemia dan Reperfusi Miokardium... 28 Interaksi Endotel dan Netrofil pada Cedera I/R... 30 Mieloperoksidase ... 31 Malondialdehida... 32 Monyet Ekor Panjang Sebagai Hewan Model... 33 BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian ... 36 Hewan Percobaan ... 36 Bahan dan Alat ... 36 Metode Penelitian ... 37 Tahapan persiapan ... 39 Tahapan perlakuan ... 39 Tahapan prosedur iskemia dan reperfusi miokadium ... 39 Prosedur nekropsi ... 42 Pengukuran MPO dan MDA ... 42 Pengukuran rahim dan kelenjar payudara... 43

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bobot Badan ………...…………... 46 Profil Lipid Darah... 49 Luas Infark Miokardium... 52 Perubahan Aliran Darah Selama Tindakan Cedera I/R... 54 Faktor hemodinamik pada Cedera I/R………... 58 Mieloperoksidase dan Malondialdehida ... 59 Uterus dan Endometrium ... 61 Kelenjar Payudara ...………... 63 Pembahasan Umum ...……… 64 SIMPULAN ... 67 SARAN ... 67 DAFTAR PUSTAKA ... 68 LAMPIRAN ... 80

No. Halaman

1 Angka mortalitas wanita di Amerika Serikat akibat penyakit degeneratif. 8

2 Efek langsung estrogen pada pembuluh darah ... 10 3 Struktur progesteron ... 12 4 Stuktur kimia isoflavon genistein, daidzein, glisitein dan 17βestradiol... 16

5 Derajat aterosklerosis pada aorta kelinci akibat protein kasein dan

kedelai... 18

6 Persentase sel duktus kelenjar payudara dengan Ki-67 petanda proliferasi

pada kelompok kontrol, estradiol (E2), kedelai (KDL) dan kombinasi

KDL dengan E2pada monyet ekor panjang yang diovariektomi... 21

7 Jantung dari bagian anterior, dengan pembuluh darah utamanya... 23

8 Kemungkinan terjadinya berbagai keadaan pada stenosis koronaria... 27

9 Mekansime cedera iskemia reperfusi miokardium... 28

10 Konversi prostaglandin endoperoksida (PGH2) menjadi 12-

hidroksiheptadekatrienoat (HHT) dan malondialdehida (MDA) ... 32

11 Reaksi asam tiobarbiturat………... 33

12 Bagan alir penelitian ... 38

13 a) Jantung pascaiskemi dan reperfusi,b) Potongan transversal

jantung ... 41

14 Pengukuran ketebalan endometrium dari potongan uterus dengan

pewarnaan hematoksilin eosin ... 44

15 Daerah kelenjar payudara yang diukur dari satu kelenjar payudara ... 44

16 Rerata bobot badan bulan ke 4, 8, dan 12 setelah disesuaikan dengan

bobot badan awal ... 48

17 Persentase luas infark miokardium setelah cedera iskemia dan reperfusi

pada ke empat kelompok hewan. ... 52

18 Persentase perubahan aliran darah dalam jaringan normal miokardium

pada saat iskemia dan reperfusi dengan aliran darah awal. ... 56

19 Rerata persentase perubahan aliran darah dalam jaringan infark

miokardium pada saat iskemia dan 4 jam reperfusi dengan aliran

No. Halaman

1 Efek langsung dan tidak langsung dari estrogen sebagai kardioprotektif.. 10

2 Beberapa jenis estrogen dan dosisnya ... 11

3 Progestogen dan dosis yang dipakai untuk terapi kombinasi dengan

estrogen... 12 4 Kelompok perlakuan berdasarkan komposisi pakan... 39

5 Jenis parameter untuk fungsi miokardium yang diukur dan frekuensi

pengukurannya selama prosedur iskemia dan reperfusi... 41

6 Rerata bobot badan ke-empat perlakuan pada bulan ke 0, 4, 8 dan 12... 47

7 Pengaruh perlakuan pakan terhadap profil lipid dalam plasma... 50

8 Pengaruh ke-empat jenis perlakuan pada luas infark ... 53

9 Pengaruh ke-empat jenis perlakuan pada aliran darah miokardium... 55

10 Pengaruh ke-empat jenis perlakuan pada fungsi hemodinamika

miokardium... 58

11 Pengaruh ke-empat jenis perlakuan terhadap aktifitas mieloperoksidase

dan malondialdehida pada miokardium ………..…….. 60

12 Pengaruh ke-empat jenis perlakuan pada uterus dan endometrium... 62

13 Pengaruh ke-empat jenis perlakuan pada persentase kelenjar payudara dan

area lobuloalveolar ... 63