Radikal Bebas dan Antioksidan
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan
Simpulan
Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa kurkuminoid ekstrak temu mangga dapat menghambat proses oksidasi LDL di tingkat seluler, baik pada sel makrofag mencit maupun makrofag beruk. Sel makrofag mencit lebih responsif terhadap kurkuminoid ekstrak temu mangga dibandingkan dengan sel makrofag beruk. Makrofag mencit yang diinkubasi dengan kurkuminoid 8 ppm mampu menghambat oksidasi LDL yang ditandai dengan penghambatan oksidasi LDL sebesar 13,07% yang diinkubasi selama 4 jam (P<0.01). Sedangkan pada makrofag beruk, penghambatan oksidasi LDL sebesar 24,28% yang diinkubasi selama 6 jam (P<00).
Saran
Saranyang diberikanadalah adanya penelitian lanjutan untuk membuktian penghambatan oksidasi LDL oleh kurkuminoid ekstrak temu mangga secara in vivo pada hewan laboratorium. Bagaimana mekanisme kerja kurkuminoid temu
86 mangga dalam menurunkan kadar kolesterol LDL dan fraksi-fraksi lipoprotein lainnya. Masih diperlukan uji terhadap toksisitas kurkuminoid ekstrak temu mangga dan khasiat-khasiat lain serta melakukan orientasi efektivitas dosis kurkuminoid dengan tepat.
DAFTAR PUSTAKA
Adams MR, Kaplan JR, Kornitnik DR, Clarkson TB. 1985 Ovariectomy, social status, and atheroscerosis in cynomolgus monkets. Aterioscleris 5:1992-200.
Argmann CA, Caroline H, Diespstraten van D, Sawyer CG, Edwards JY, Hegele RA, Wolfe BM, Huff MW. 2001. Transforming growth factor- β1 inhibits macrophage cholesteryl ester accumulation induced by native and oxidized VLDL remnants. Arterioscler Thromd Vasc Biol. 21:2011-2018.
Aviram M, Dornfeld L, Rosenblat M, Volkova N, Kaplan M, Coleman R, Hayek T, Presser D, Fuhrman B. 2000. Promeganate juice consumption reduces oxidative stress, atherogenic modifications to LDL, and aggregation: studies in human and in atherosclerotic apolipoprotein E-deficient mice. Am. J Nutr.
71:1062-1076.
Brown MS, Goldstein JL. 1986. Nobel Lecture. The Nobel Foundation.
Clarkson P, Adams MR, Powe AJ, Donald AE, McCredie R, Robinson J, Bettiridge DJ, Celermajer DS and Deanfield JE. 1996. Oral-Larginie improves andothelium-depependent dilatation in hypercholesterolemic young adults. 92: 361-366.
Conti M, Morand CP, Levillain P, Lemonniera A. 1991. Improved flouroletric determination of malondialdehyde. Journal Clinical Chemistry 37: 1273-1275.
Esterbauer H. 1993. Cytotoxicity and genotoxicity of lipid oxidation products,
Am.J.Clin.Nutr. 57:779S-7786S.
Fuhman B, Rosenblat M, Hayek T, Coleman R & Aviram M. 2000. Ginger Extract Consumption Reduces Plasma Cholesterol, Inhibits LDL Oxidation and Attenuates Development of Atherosclerosis in Atherosclerotic, Apolipoprotein E- Deficient Mice. J. Nutr. 130:1124-1131.
Franke A, Lante W, Kurig E, Zoller LG, Weinhold C, Markewitz A. 2006. Is interferon gamma suppression after cardiac surgery caused by a decreased interleukin-12 synthesis?. Ann Thorac Surg 82(1):103-109.
87 Gaspersz V. 1991. Metode Perancangan Percobaan untuk Ilmu-ilmu Pertanian,
Ilmu-ilmu Teknik dan Biologi. Bandung: CV. Armico.
Halliwell B, Gutteridge JMC, Cross CE. 1992. Free radicals, antioxidants and human diseases, where are we now ?. J. Lab Clin Med. 119(6): 598-620. Hansson GK. 2005. Inflamation, atherosclerosis and coronary atery disease.
Atheroscler Thromb Vasc Biol. 352:1685-1695.
Hansson GK. 2009. Atherosclerosis-an immune disease: the Atnitschove lecture 2007. Atheroscler, 202(1):2:10.
Holvoet P, Collen D. 1994. Oxidazed lipoprotein in atherosclerosos and thrombosis. Faseb J. 8: 1279-1284.
Hortan HR, Moran LA, Ochs RS, Scrimgeour. 1996. Principles of Biochemistry. Ed. 2. New York: Prentice- Hall International, Inc. hal 459-491.
Jayaprakarsha GK, Rao MJ & Sakaria KK. (2005). Chemistry and biological activities of Curcuma longa. Trends in Food Science and Tecnology 16, 33-48.
Keaney JF et al. 1999. Vitamin E and vascular homeostasis: implication for atherosclerosis. Faseb J. 13:965-972.
Kikuzaki H, & Nakatami N. 1993. Antioxidants Effect of Some Ginger
Constituent. Dalam: J. Food Scient. 58:1407-1409.
Kleinveld HA, Hak-Lemmers HM, Stalenhoef AFH, Demacker PNM. 1992. Improved measurement of low-density lipoprotein susceptability to cooper-induced oxidation: application of a short procedure of isolation low-density liporotein. Clin. Chem. 38: 2066-2072.
Libby P. 2002. Inflamation in atherosclerosis. Nature 42:868-874.
Lowry OH, Rosebrough NJ, Far A, randal NJ. 1951. Protein measurement with the folin phenol reagent. J. Biol Chem. 193:265-275.
Mahlberg FH, Glick JM, Jerome WG and Rothblat. 1990. Metebolism of cholesteryl ester lipid droplets in a J774 macrophage foam cell model Biochemica et Biophysica, 1045:291-298.
Meilhac O, Ramachandran S, Chiang K, Santanam N, Phatasarathy S. 2001. Role of arterial wall antioxidant defense in benefficial effects of exercise on atherosclerosis in mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 21:1681-1688. Mertens A, Holvoet P. 2001. Oxidazed LDL and HDL: antagonists in
atherothrombosis. Faseb J. 15:2073-2077.
Packard RS and Libby P. 2008. Inflammation in Atherosclerosis: from Vascular Biology to Biomarker Discovery and risk prediction. Clin. Chem. 54:1 : 24-38.
88 Priyana A.13 April 2004. Anggur merah baik untuk jantung. Kompas: 36 (kolom
5-8).
Quiles JL, Dolores M, Ramires-Tortosa CL, Aquilera CM, Battina M, Gill A, Ramires-Tortosa MC. 2002. Curcuma longa extract suplementation reduces oxidative stress and attenuates aortic fatty streak development in rabbits.
Arteriolscler Thromb Vasc Biol. 22:1225-1231.
Rao MNA. 1995. Antioxidan properties of curcumin. Didalam: Proceeding of the International Symphosium on Curcumin Pharmacochemistry (ISCP) August 29-31, 1995. Curcumin Pharmacochemistry. Yogyakarta.
Riemersma RA. 1994. Epidemiology and the role of antioxidant in preventing coronary heart disease. A Brief overview. Proc. Nutr. Soc. 53: 59-65.
Robertson AKL and Hansson GK. 2006. T Cells in Atherosclerosis. For Better or Worse. Atherioscler throm Vasc Biol; 26:2421-2432.
Ross R. 1999. Atherosclerosis an Inflammatory disease. N Engl. J Med. 340:11 Sreejayan N, Rao MNA. Pryardasini KI, Devasagayen TP. 1997. Inhibition of radiation induced lipid peroxidation by curcumin. Int. J. Phamr, 151:127-130 -126.
Ruby AJ, Lokesh BR. 1995. Anti-tumor and antioxidant activity of Natural curcuminoid. Cancer Lett. 146:35-37.
Schwenke DC. 1998. Antioxidants and atherogenesis. J. Nutr. Biochem. 9:424-445.
Soni KB & Kuttan R. 1992. Effect of oral curcumin administration on serum peroxides and cholesterol level in human volunteer. Indian J Physiol pharmacol. 36 (4):273-27.
Sreejayan N, Rao MNA. 1997. Curcuminoid as potent inhibitor of lipid peroxidation. J. Phar. Pharmacols 46:1013-1016.
Sreejayan N, Rao MNA. Pryardasini KI, Devasagayen TP. 1997. Inhibition of radiation induced lipid peroxidation by curcumin. Int. J. Phamr, 151:127-130.
Sulistiyani, St Clair RW. 1991. The method of isolation of primary cells and their subcultute influence the expression of LDL receptor on Pigeon and chicken embryo cells in culture. Arteroscler. 91:123-135.
Steinberg D. 1993 . Vitamin E for a healthy heart. New Eng. J. Med. 31:33-58. Vijayagopal P, Glancy DL. 1996 . Macrophages Stimulate Cholesteryl Ester
Accumulation in Cultured Muscle Cells Incubated with Lipoprotein Proteoglycan Complex. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 16:1112-1121.
89 Williams JK, Adam MR, Klopfeinstein HS. 2001. Estrogen modulated responses
of atherosclerotic coronary arteries. Circulation 81:1680-7.
Williams JK Suparto . 2004. Hormone replacement therapy and cardiovascular disease: lessons from a monkey model of postmonopausal women. Ilar J. 4 (2): 139-146.
Wuryastuti H. 2000. Stres oksidatif dan implikasinya terhadap kesehatan. Pidato pengukuhan Jabatan Guru Beasar dalam Ilmu Penyakit Dalam FKH- UGM Yogyakarta
90 RESPON EKSPRESI MOLEKUL ADHESI PADA PERMUKAAN SEL
ENDOTEL OLEH KURKUMINOID EKSTRAK TEMU MANGGA (Response of Adhesion Molecule Expression on Surface of Endothelial Cells by
Curcuminoid of Temu Mango Extract)
Abstrak
Molekul adhesi seperti Vascular cell adhesion molecule-1(VCAM-1) dan
Interceluler adhesion molecule-1(ICAM-1), adalah protein yang diekspresikan ke permukaan sel endotel apabila fungsi endotel terganggu. Molekul adhesi merupakan tanda-tanda awal terjadinya atesosklerosis yang dapat disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi kolesterol yang beredar di pembuluh darah. Penelitian bertujuan mengkaji potensi kurkuminoid ekstrak dalam menghambat ekspresi molekul adhesi coronary pulmonary arterial endothelial (CPAE) in vitro. Dalam percobaan, sel endotel dipra-inkubasi dengan kurkuminoid ekstrak selama 48 jam. Kultur sel endotel diinkubasikan kembali dengan LDL dan dioksidasi dengan CuSO4 selama 24 jam. Molekul VCAM-1 dan ICAM-1 diamati secara imunohistokimia yang direaksikan dengan antibodi anti VCAM-1 atau antibodi anti ICAM-1 lalu divisualisasikan dengan3,3-diaminobenzidin tetrahydro chloride
(DAB). Hasil penelitian menunjukkan VCAM-1 tidak terekpresikan. Sedangkan ICAM-1 terekspresi ke permukaan, berwarna kuning kecoklatan setelah divisualisasikan dengan DAB. Kurkuminoid ektrak 8 ppm mampu menurunkan respon ekspresi molekul ICAM-1. Partikel LDL teroksidasi dapat menginduksi ekspresi ICAM-1 disamping terbentuk juga sel-sel busa.
Abstract
The adhesion molecule such as vascular cell adhesion molecules-1 (VCAM-1) and Interceluler adhesion molecule-1 (ICAM-(VCAM-1), is a protein that is expressed to the cell surface when disturbed endothelial function. The adhesion molecules is early signs of atherosclerosis which can be caused by the increase of cholesterol circulating in blood vessels. The study aims to assess the potential of the curcuminoids extract in inhibiting the expression of adhesion molecules on cells pulmonary arterial endothelial (CPAE) in vitro. In the reseach, endothelial cells pre-incubated with curcuminoids of temu mangga extracts for 48 hours, then washed with PBS. The cell culture pre-incubated with LDL that has been oxidized with CuSO4 for 24 hours. The VCAM-1 and ICAM-1 were observed stained by immunohistochemistry and reacted with anti VCAM-1 antibody or anti ICAM-1 antibody so visualized with 3.3 diamino benzidine tetrahydro-chloride (DAB).
The results showed that VCAM-1 did not expression to endothelial surface cells but ICAM-1 expression vizualized by DAB is brown yellow. The curcuminoids of temu mangga extract eight ppm reduces induction of ICAM-1 response. Induction of ICAM-1 expression by oxidized LDL caused ICAM-1 expressed addition foam cells accumulation.
91 PENDAHULUAN
Interaksi antara sel-sel dan matrik ekstraseluler sel memegang peranan penting dalam bermigrasinya sel dan teraktivasinya sel darah putih selama peradangan. Ekspresi molekul adhesi pada sel endotel dan jaringan ekstra vaskular merupakan tanda awal terjadinya patogenesis aterosklerosis. Dalam proses radang, sel akan mengeluarkan sitokina kepermukaan vaskular sehingga akan menstimuli pembentukan molekul adhesi, protease dan mediator lainnya yang terlarut dan dapat masuk ke sirkulasi darah (Packard & Libby, 2008; Hansson 2009). Peradangan pada arteria merupakan suatu respon nonspesifik yang dapat disebabkan oleh virus, toksin, kompleks imun, produk-produk yang dilepaskan oleh sel darah putih maupun platelet yang teraktivasi serta stress fisik yang tidak lazim. Selain itu, dapat juga disebabkan oleh peningkatan konsentrasi lipoprotein dalam darah. Keadaan iniakan meningkatan permeabilitas endotel yang memicu terjadinya peradangan.
Menurut Hansson (2009), peradangan berperan penting di dalam penyakit patogenesis aterosklerosis. Sel imun mendominasi lesi awal aterosklerosis, dimana pengaruh molekul ini mempercepat perkembangan lesi. Libby (2002); Packard & Libby, (2008) menyatakan, bahwa proses peradangan pada arteri dapat dipicu oleh meningkatnya produksi sitokina. Sitokina primer akan menginduksi dan meghasilkan messenger sitokina IL-6 untuk merangsang hati memproduksi C reaktive protein (CRP) pada fase akut. Platelet dan jaringan adiposa dapat menghasilkan mediator peradangan yang sama dengan aterotrombosis sehingga terjadi aterosklerosis.
Darah pada radang, sisa pembuluh darah, sel otot polos, dan konstituen sel imun merupakan bagian penting dari ateroma. Ateroma di awali dengan pembentukan garit lemak dan merupakan kumpulan lipid dibawa oleh endotel. Pada umumnya garit lemak berisi makrofag bersama-sama sel T (Hansson, 2005). Pusat ateroma berisi sel busa, droplet lipid ekstraseluler membentuk bagian dari inti dikelilingi oleh sel-sel otot polos yang kaya matrik kolagen. Sel-sel T, makrofag dan mast sel berinfiltrasi ke lesi untuk berkembangnya ateroma, sel-sel imun yang teraktivasi akan memproduksi sitokina radang (Hansson, 2005;
92 Hansson 2009). Sel busa merupakan metabolit aktif yang dapat mensekresikan berbagai sitokina dan mediator radang, yang pada akhirnya akan merekrut sel otot polos untuk berproliferasi (Crowther 2005).
Makrofag yang bergabung dengan limfosit sel T pada intima pembuluh darah, dapat beradaptasi langsung dan mensekresikan kemokina; sitokina proinflamasi seperti IL-1, IL-6 dan TNF-α; oksigen reaktif dan spesies nitrogen: penyebab LDL teroksidasi dan kerusakan sel; ekspresi faktor jaringan (trombogenositas); menangkap LDL teroksidasi (pembentuk sel busa); dan mensekresikan protease untuk degradasi sel otot (Robetson & Hansson 2006). Molekul TNF-α secara biologis mengaktivitasi gen dari sel-sel endotel dalam mengatur berinteraksinya sel endotel dengan leukosit, seperti VCAM-1, ICAM-1, P-selektin, faktor jaringan, sitokina radang dan kemokina (Inoue et al. 2006).
Secara normal, sel endotel resisten terhadap adhesi leukosit. Rangsangan awal pada peradangan, seperti diet tinggi asam lemak jenuh, hiperkolsterolemia, obesitas, resisten insulin, hipertensi dan merokok akan menstimuli molekul adhesi seperti P-selektin, VCAM-1 dan ICAM-1 sehingga monosit dan limfosit yang ada pada peredaran darah dapat menempel pada permukaan endotel (Packard & Libby, 2008). Molekul VCAM-1dan ICAM-1 merupakan suatu bentuk protein yang muncul pada permukaan endotel apabila terjadi rangsangan. Monosit yang melekat pada permukaan sel endotel, berpenetrasi ke intima menjadi makrofag lalu mengekspresikan macrophage colony stimulating factor (M-CSP). Molekul M-CSP berfungsi merangsang terjadinya radang. mengekspresikan reseptor skavenger yang dapat mengenali LDL termodifikasi sehingga membentuk sel busa. Dalam waktu bersamaan, proliferasi makrofag memperkuat respon radang dengan mensekresikan sejumlah faktor pertumbuhan dan sitokina, termasuk faktor tumor nekrosis-ά (TNF-α) dan IL-1 (Hansson 2009; Linton & Fazio, 2003).
Sel imun sel T yang dapat menyesuaikan diri pada lesi aterosklerosis, berperan penting dalam pengaturan aterogenesis, termasuk lesi dalam merespon monokin yang diinduksi oleh interferon- (IFN- ) dan IFN. Sub tipe CD4+, akan mengenali antigen yang dibawa oleh Major histocompatibility complex clas II
(MHC-II) yang merupakan prediposisi terjadinya lesi. Lesi yang berisi CD4+ sel T sebagai antigen reaktif dalam mengikat LDL teroksidasi yang telah di klon dari
93 lesi manusia. Pengaktifan CD8+ sel T pada mencit yang apoE dikeluarkan dapat menyebabkan kematian dinding arteri dan mempercepat aterosklerosis. Ada dua tipe sel Th yaitu Th-1 dan Th-2, tipe Th-1 mengaktifkan respon makrofag dan menginisiasi hipersensitivitas terhadap patogen intraseluler. Sedangkan tipe Th-2 berespon pada alergi. Aterosklerosis yang berisis sitokina akan meningkatkan respon T helper-1 (Th1) sehingga sel T teraktivasi untuk berdeferensiasi menjadi sel-sel Th1 efektor. Sel efektor akan memproduksi macrophage activating colony interferon- . Interferon meningkatkan efisiensi penyajian antigen dan sintesis
sitokin peradangan TNF dan IL-1 (Hansson, 2009; Linton & Fazio 2003; Packard & Libby, 2008).
Menurut Keaney (2004), kejadian oksidatif terlibat dalam pengaturan molekul adhesi seluler sel endotel. Sitokina akan menginduksi ekspresi molekul VCAM-1 sel endotel. Sedangkan senyawa O‾2 intraseluler memproduksi efek dalam mengaturan induksi sitokina. Pada kondisi yang sama, O‾2 merupakan signal dalam pengaturan ICAM-1 sel endotel akibat dari osilator shear stress. Sitokina yang menginduksi VCAM-1 dapat juga meningkatkan oksidasi LDL atau oksidasi asam lemak. Sel arteri endotel manusia yang diinduksi dengan LDL teroksidasi dapat mengekpresikan VCAM-1, ICAM-1dan E-selektin. Kondisi ini semua menandakan adanya gangguan oksidatf yang mengekspresikan molekul adhesi sel endotel.
Penelitian ini dimaksudkan untuk mengkaji dan mendapatkan informasi tentang potensi kurkuminoid ekstrak temu mangga, dalam menghambat ekspresi molekul adhesi dari sel endotel yang diinkubasi dengan LDL teroksidasi secara in vitro. Diharapkan, data yang diperoleh dapat dibuat suatu rekomendasi tentang manfaat kurkuminoid temu mangga yang dapat mengobatan penyebab awal aterosklerosis.