Hewan Penelitian
Mencit atau tikus putih merupakan hewan laboratorium yang sering digunakan untuk penelitian (Gambar 1). Mencit laboratorium ini mempunyai banyak galur baik inbread (DDY, Balb/c, DBA, dan B6) maupun outbred seperti Swiss webster. Menurut Penn (1999), klasifikasi mencit laboratorium adalah sebagai berikut : Kingdom : Animalia Filum : Chordata Subfilum : Vertebrata Kelas : Mammalia Order : Rodentia Family : Muridae Subfamily : Murinae Genus : Mus
Species : Mus musculus
Gambar 1 Mencit sebagai hewan laboratorium. (Sumber: http://news service. stanford.edu/news/2005/august24/gifs/mice_smooth.jpg).
4 Mencit rumah atau mencit liar adalah hewan yang semarga dengan mencit laboratorium dan tersebar di seluruh dunia (Smith & Mangkoewidjojo 1988). Seluruh galur mencit laboratorium yang ada saat ini merupakan turunan dari mencit liar, setelah melewati peternakan selektif. Saat ini ada berbagai mencit dengan bulu dan galur serta berat badan yang berbeda-beda. Mencit laboratorium merupakan strain mencit yang telah dikembangkan sejak 100 tahun silam oleh ahli genetik dari peternak mencit (Penn 1999).
Mencit adalah hewan crepuscular yang akan lebih aktif pada senja dan malam hari. Memiliki lama hidup sekitar satu hingga dua tahun, bahkan ada yang bisa mencapai usia tiga tahun. Mencit mencapai usia dewasa pada 35 hari dimana setelah usia delapan minggu sudan dapat dikawinkan. Lama kebuntingan mencit berkisar antara 19-21 hari dengan jumlah anak rata-rata enam ekor. Bobot mencit dewasa adalah 20-40 gram dan mencit betina adalah 18-35 gram (Smith & Mangkoewidjojo 1988).
Mencit dipilih sebagai hewan coba karena mudah dipelihara, membutuhkan ruang yang tidak luas, harganya murah dan mudah diperoleh di pasaran atau di peternakan hewan kecil.
Zat-Zat yang Terkandung dalam Minyak Kelapa
Buah kelapa mengandung beberapa bahan kimia antara lain pada daging buah mengandung minyak lemak, karbohidrat, protein, stigmasterin, fitosterin, kolin, asam tridekanoat, vitamin A, B, C dan E (Gambar 2). Santan kelapa memiliki kandungan antara lain: glukosa, sakarosa, fruktosa, protein, asam karbonat, enzim (sakharase, oksidase, katalase, diastase), tannin dan air sedangkan Minyak kelapa mengandung stegmastatrienol, stigmasterol, fucosrol (Hembing 1994).
5
Gambar 2 Buah kelapa (Cocos nucifera). (Sumber: http://www.wikihow.com/ images/c/c6/Cracked_coconut.JPG).
Minyak kelapa mengandung asam laurat yang tinggi sampai 53 persen, sebuah lemak jenuh dengan rantai karbon sedang (jumlah karbonnya 12) yang biasa disebut medium-chain fatty acid atau MCFA. Asam laurat (lauric acid) ini dapat membentuk monolaurin dalam tubuh manusia dan hewan. Monolaurin adalah antiviral, antibakterial dan antiprotozoal monogliserida yang digunakan oleh hewan atau manusia untuk menghancurkan lipid yang melapisi virus seperti HIV, herpes, cytomegalovirus, influenza, berbagai bakteri patogen yang mencakup Listeria monocytogenes dan Helicobacter pylori dan protozoa seperti
Giardia lamblia. Beberapa studi juga telah menunjukkan bahwa asam laurat bebas mempunyai efek sebagai antimikrobial (Anonimous 2004).
Menurut Suhirman (2004), sifat-sifat anti-infeksi yang dipunyai oleh asam-asam lemak bergantung pada struktur kimianya, misalnya aktivitas antiviral pada lemak-lemak jenuh yang berantai karbon sedang, asam laurat (dua belas karbon) mempunyai aktivitas antiviral yang lebih besar daripada asam kaprilat (dengan delapan carbon) atau asam kaprat (sepuluh karbon).
6
Tabel 1 Senyawa-senyawa aktif dari minyak kelapa murni dalam mengatasi beragam penyakit
Aktivitas/Penyakit Senyawa aktif yang terkandung dalam minyak kelapa murni yang berperan dan kemungkinan mekanisme kerjanya Antioksidan (mencegah kanker,
meningkatkan daya tahan tubuh)
Asam-asam lemak jenuh dalam minyak kelapa terkandung hingga 92%.
Antimikroba (antibakteri, anti cendawan, dan antivirus)
Asam-asam lemak jenuh rantai sedang atau medium chain fatty acids (MCFA), terutama asam laurat, asam miristat, asam kaprilat dan asam kaprat serta bentuk monogliseridanya, yaitu monolaurin, monomiristin, monokaprilin dan monokaprin.
Monogliserida dan asam lemak bebas melarutkan dinding mikroba yang berlapis lipid sehingga selnya menjadi pecah dan mati.
Kolesterol Senyawa aktif polifenol berperan dalam menurunkan kadar kolesterol total, trigliserida, fosfolipida, LDL dan VLDL serta meningkatkan HDL kolesterol dalam serum dan jaringan.
Hipertensi/stroke Dietanolamida dan gliserida stearat yang terkandung dalam minyak kelapa dapat menurunkan tekanan darah.
Jantung koroner Penurunan kadar kolesterol dalam darah oleh senyawa polifenol dan MCFA memiliki dampak positif terhadap kesehatan jantung.
Osteoporosis Asam-asam lemak jenuh yang berfungsi sebagai antioksidan sehingga dapat melindungi tulang dari radikal bebas perusak tulang.
Antidiabetes MCFA meransang (mengiduksi) sekresi insulin.
7
Zat-Zat yang Terkandung dalam Bekicot
Semua kelas yang termasuk hewan lunak (Mollusca), termasuk bekicot mengandung bahan aktif berkhasiat obat (Gambar 3).
Gambar 3 Bekicot (Achantina fulica). (Sumber: http://www.flickr.com/photos/ namakulia/108502437/).
Diantara bahan-bahan yang berhasil diisolasi oleh para ahli kimia farmasi dan diteliti oleh ahli-ahli farmakologi adalah asetikholin, dopamine, 5-hidroksitriptamin, kholinesterase dan monoaminoksidase. Bahan-bahan ini dapat menstimulasi syaraf simpatis. Syaraf simpatis mengatur kerja otot-otot polos pembuluh-pembuluh darah dan organ-organ interna termasuk jantung. Stimulasi pada syaraf ini menyebabkan relaksasi otot-otot polos pembuluh darah sehingga terjadi vasodilatasi (pelebaran pembuluh darah) dan juga memacu jantung. Secara dominan reaksinya menyebabkan vasodilatasi pembuluh-pembuluh darah di daerah Splankhikus (di bagian punggung), sehingga tekanan darah menurun (Anonimous 2002).
8 Tabel 2 Kandungan bekicot
Komposisi Bahan
Tepung Bekicot Mentah Tepung Bekicot Rebus Air Protein Lemak Kalsium (Ca) Fosfor (P) Serat Kasar 7,59 59,27 3,62 6,40 0,85 2,47 7,54 57,72 4,60 7,83 0,95 0,08
Sumber : Diambil dari Kompiang dan Creswell (1980) dalam
http://www.kompas.com/kesehatan/news/senior/gizi/0206/05/gizi2.htm
Tabel 3 Asam amino yang terkandung pada daging bekicot
Asam Amino Berat
(gram/100 gram berat bahan kering) Asam Amino Esensial :
• Isoleusin • Leusin • Lisin • Metionin • Sistin • Fenilalanin • Tirosisn • Treonin • Triptofan • Valin 2,64 4,62 4,35 1,00 0,60 2,62 2,44 2,76 - 3.07
Asam Amino Non Esensial :
• Arginin • Histidin • Alanin • Asam aspartat • Asam glutamat • Glisin • Prolin • Serin 4,88 1,43 3,31 5,98 8,16 3,82 2,79 2,96
Sumber : Diambil dari Kompiang dan Creswell (1980) dalam
http://www.kompas.com/kesehatan/news/senior/gizi/0206/05/gizi2.htm
Zat-zat yang Terkandung dalam Cangkang Kijing Air Tawar
Cangkang dari mollusca (termasuk kijing air tawar) memiliki struktur yang terbuat dari kalsium karbonat, yaitu kira-kira 89 – 99% dan sebagian lainnya terdiri dari 1 – 2% fosfat, bahan organik conchiolin dan air (Gambar 4). Lapisan narcreous yang mengkilap mengandung jauh lebih banyak conchiolin dibandingkan dengan lapisan prismatik. Kandungan mutiara terdiri dari 91% kalsium karbonat, conchiolin dan 3% air (Dharma 1988).
9
Gambar 4 Cangkang kijing air tawar. (Sumber: http://www.garfishindo.com/ images/products/snail_kijing_clam.jpg).
Sejauh ini belum ditemukan literatur tentang manfaat dari cangkang kijing air tawar sehingga sebagai pembanding digunakan cangkang mollusca laut yang banyak mengandung kitosan. Kitosan merupakan turunan senyawa kitin yang diisolasi dari kulit udang, rajungan dan kepiting melakui reaksi kimia atau enzimatis. Salah satu senyawa kimia turunan kitosan adalah glukosamina. Glukosamina ini didapatkan dengan proses degradasi pemutusan molekul besar kitosan melalui proses kimiawi. Aplikasi glukosamina dibidang medis sangatlah luas meliputi pencegahan arterosklerosis, hipertensi, diabetes, meningkatkan kekebalan tubuh dan sebagai anti tumor dibidang onkologi (Rismana 2007).
Mekanisme Pertahanan Tubuh
Tubuh akan selalu berhubungan dengan agen penyakit atau mikroba, seperti bakteri, virus, jamur dan parasit, melalui kulit, mulut, saluran pernapasan, saluran pencernaan, lapisan membran mata dan juga jaringan yang lebih dalam. Tubuh mempunyai sistem kekebalan, yaitu sistem tanggap kebal (sistem imun). Sistem imun adalah kemampuan tubuh untuk dapat mengenali dan menghancurkan benda-benda yang dianggap asing oleh tubuh yang kemudian akan diambil dan diolah oleh sel yang peka antigen dengan cara memproduksi antibodi (Tizard 1988).
Bila sistem imun terpapar zat yang dianggap asing, maka ada dua jenis respon imun yang dapat terjadi, yaitu respon imun non spesifik yang umumnya merupakan imunitas bawaan (natural immunity) dan respon imun spesifik atau
10 imunitas dapatan (acquired immunity). Imunitas bawaan adalah kekebalan yang didapatkan sejak lahir sedangkan imunitas dapatan adalah kekebalan yang terbentuk setelah terpapar benda asing atau kuman tertentu, seperti virus dan toksin (Tizard 1988). Imunitas dapatan terdiri dari respon imun humoral, respon imun selular dan interaksi antara respon imun humoral dan respon imun selular (antibody dependent cell mediated). Respon imun humoral diawali dengan diferensiasi limfosit B menjadi satu populasi sel plasma yang memproduksi dan melepaskan antibodi spesifik ke dalam darah sedangkan respon imun selular (Cell mediated immunity) didapat melalui pembentukan sel limfosit yang teraktifasi dalam jumlah besar yang secara khusus dibuat untuk menghancurkan benda asing (Boedina 2000).
Respon imun individu terhadap unsur-unsur patogen sangat bergantung pada kemampuan untuk mengenal dan melakukan reaksi yang tepat untuk menyingkirkan antigen. Faktor yang dapat mempengaruhi status kekebalan tubuh hewan antara lain faktor genetik, lingkungan dan fisiologi (Roitt 1988).
Sistem Limforetikular
Sistem limforetikular dikelompokkan dalam 2 unsur, yakni unsur selular yang terdiri atas limfosit yang berfungsi dalam respon imun spesifik dan sel-sel lain yang berperan dalam respon imun non spesifik. Unsur yang kedua adalah unsur organ dan jaringan yang terbagi dalam organ limfoid primer (timus) dan organ limfoid sekunder (limpa, kelenjar limfe dan jaringan limfoid lain).
Unsur Selular
Semua sel yang berfungsi dalam respon imun diketahui berasal dari sel induk pluripoten yang kemudian berdiferensiasi melalui dua jalur, yaitu jalur limfoid yang membentuk limfosit dan turunannya serta jalur mieloid yang membentuk sel-sel fagosit dan sel-sel lain (Boedina 2000).
Setiap limfosit memiliki reseptor pada permukaannya yang mampu mengenal antigen tertentu. Walaupun demikian, limfosit-limfosit yang lain masih dapat mengenal jenis antigen lain, sehingga seluruh populasi limfosit dapat mengenal sejumlah antigen yang bervariasi (Boedina 2000).
11
Disamping populasi limfosit, masih ada sel-sel lain yang juga berperan dalam respon imun, yaitu fagosit mononuklear yang terdiri atas monosit dan makrofag serta granulosit yang disebut sel-sel polimorfonuklear (PMN) terdiri atas sel-sel neutrofil, eosinofil dan basofil. Sel lain yang juga berperan dalam respon imun adalah mastosit dan trombosit (Boedina 2000).
Sel fagosit mononuklear berkembang dari sel induk mieloid yang dihasilkan oleh sumsum tulang. Sel ini mempunyai dua fungsi, yaitu sebagai: fagosit profesional dengan fungsi utama menghancurkan antigen dan sebagai Antigen Presenting Cell (APC) yang fungsinya menyajikan antigen kepada limfosit. Sebagai fagosit profesional yang terpenting adalah makrofag. Sel ini diproduksi sumsum tulang dari sel induk mieloid melalui stadium promonosit. Sel-sel ini antara lain melapisi sinusoid limpa dan kelenjar limfe dan mempunyai peran penting dalam respon imun, diantaranya sebagai sel efektor, menghancurkan mikroorganisme serta sel-sel ganas dan benda-benda asing (Boedina 2000).
Sel-sel polimorfonuklear (PMN) berasal dari sel induk mieloid dan merupakan 60%-70% dari jumlah leukosit dalam sirkulasi darah, walaupun dapat juga dijumpai ekstravaskular. Sel PMN mempunyai inti yang terbagi atas beberapa lobul dan dalam sitoplasma terdapat tiga macam granula, yaitu granula primer, sekunder dan tersier. Granula primer merupakan granula azurofilik yang mengandung mieloperoksidase, lisozim dan sejumlah protein bermuatan positif (kationik). Granula sekunder mengandung laktoferin, lisozim dan protein pengikat B-12. Sedangkan granula tersier mengandung lisozim dan hidrolase asam (Boedina 2000).
Limfosit
Limfosit merupakan sel leukosit agranulosit yang memiliki sitoplasma dengan warna biru muda pada pewarnaan HE. Intinya sangat besar dan berwarna ungu tua. Ukurannya paling kecil diantara ketiga sel granulosit (Gambar 5).
12 Gambar 5 Sel darah putih (leukosit), limfosit. (Sumber : http://Id.wikipedia.org)
Pada kondisi normal jumlah limfosit pada mencit yaitu 55%-85% dari total leukosit (Smith dan Mangkoewidjojo 1988). Limfosit ini berdiferensiasi menjadi sel T dan sel B yang berperan penting dalam respon imun. Sel T berperan dalam imunitas seluler dan diperkirakan 70-75 % dari seluruh limfosit darah. Sel T menimbulkan respon imun selular sedangkan sel B akan menghasilkan antibodi pada respon imun humoral.
Dalam sistem pertahanan tubuh guna memberantas bahan-bahan infeksius atau toksin selain dilakukan dengan fagositosis juga dilakukan dengan pembentukan antibodi oleh limfosit. Limfosit berfungsi sebagai pembunuh alami yang dapat menghancurkan sel-sel asing atau sebagai penghasil antibodi untuk respon spesifik (Guyton & Hall 1997).
Organ Limfatik
Menurut Boedina (2000), organ dan jaringan limfoid terbagi dalam dua kelompok utama, yaitu organ limfoid primer yang fungsi utamanya adalah embriogenesis dari sel-sel yang berfungsi dalam respon imun dan organ limfoid sekunder yang disamping limfopoesis juga beraksi aktif terhadap stimulasi antigen. Termasuk kedalam organ limfoid primer antara lain timus dan bursa Fabricious pada unggas, sedangkan organ limfoid sekunder antara lain limpa, simpul limfe (lymph nodus).
13
Timus
Timus terdiri dari sejumlah lobul berisi epitelial yang tersusun longgar dan setiap lobul dibatasi oleh kapsul jaringan ikat. Di bagian luar setiap lobulus, yaitu korteks, diinfiltrasi padat dengan limfosit, tetapi pada bagian dalam, yaitu medula, sel epitelial jelas terlihat (Gambar 6). Kelenjar timus berada di bagian anterior mediastinum, terbagi dalam dua lobus dan banyak lobulus yang masing-masing terdiri atas korteks dan medula. Sel induk pluripoten yang merupakan cikal bakal sel T, masuk ke dalam timus lalu berploriferasi menjadi sel yang disebut timosit.
Gambar 6 Gambaran mikroskopik timus. (Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/ Thymus).
Penyediaan darah ke timus berasal dari arteri yang masuk melalui jaringan ikat pembatas dan menjulur sebagai anteriol sepanjang pertemuan kortiko-medula. Kapiler yang terjadi dari arteriol ini dibatasi oleh penghalang yang terdiri dari endotel, membran basal yang sangat tebal dan lapisan luar dari sel epitelial yang berkesinambungan. Penghalang ini efektif mencegah antigen yang beredar memasuki korteks timus. Tidak ada saluran limfe yang masuk ke dalam timus (Tizard 1988).
Fungsi timus belum diketahui dengan jelas karena tidak adanya akibat yang terlihat nyata bila timus pada hewan dewasa dibuang. Namun, pada rodensia yang baru lahir dapat memberi dampak bila timusnya dibuang. Hal tersebut dikarenakan hewan menjadi lebih peka terhadap infeksi.
14
Limpa
Limpa berfungsi sebagai penyaring (filter) darah dan penyimpan zat besi (Fe) untuk dimanfaatkan kembali dalam sintesis hemoglobin yang terkait dengan respon imunologi terhadap antigen yang berasal dari darah dan menyimpan eritrosit serta trombosit.
Limpa dibungkus oleh jaringan ikat tebal sebagai kapsula dan dibagian luar dibalut oleh peritonium. Kapsula memiliki dua lapis jaringan ikat dan otot polos yang berfungsi sebagai penunjang parenkim limpa. Trabekula terdiri dari serabut kolagen, serabut elastik dan otot polos mulai dari kepala sampai ke hilus. Trabekula mengandung arteri, vena, pembuluh limfe dan syaraf (Gambar 7). Kapsula, trabekula dan serabut retikuler menunjang parenkim limpa yang terdiri dari pulpa merah dan pulpa putih (Dellmann dan Brown 1989).
Gambar 7 Gambaran mikroskopik organ limpa. (Sumber: http://www.deltagen. com/target/histologyatlas/atlas_files/hematopoietic/spleen_4x.htm).
Bagian pulpa merah untuk menyimpan eritrosit, untuk penjerat antigen dan untuk eritropoiesis (Tizard 1988). Sebagian besar dari pulpa limpa berwarna merah dan banyak mengandung darah yang disimpan dalam jalinan retikuler. Pulpa merah terdiri dari arteriol pulpa (pulp arterioles), kapiler selubung serta kapiler terminal, sinus venous atau venula dan bingkai limpa (Dellmann dan Brown 1989). Pulpa putih adalah jaringan limfatik yang menyebar di seluruh limpa sebagai nodulus limpa dan seperti selubung limfatik periarterial
15
(Periarterial Lymphatic Sheaths, disingkat PALS). Pada kedua lokasi, serabut retikuler dan sel retikuler membentuk jalinan stroma dalam tiga dimensi mengandung pecahan limfosit, makrofag dan sel-sel aksesori lain (Dellmann dan Brown 1989). Pada bagian pulpa putih inilah terjadi tanggap kebal (Tizard 1988).
Daerah marginal adalah daerah yang berbatasan langsung dengan lapis terakhir dari lapisan konsentris yang dibentuk oleh retikulum pada permukaan pulpa putih. Daerah marginal merupakan filter paling utama bagi darah. Daerah ini merupakan tempat ideal bagi antigen darah untuk mengadakan kontak dengan elemen limfatik, sebab begitu banyak kapiler disini. Aktifitas limfloblas di daerah perifer dari pulpa putih merupakan indikasi pertama awal respons kekebalan humoral (Dellmann dan Brown 1989). Dari sini darah mengalir perlahan menuju sinus venous atau venula pulpa merah. Banyak makrofag dan populasi limposit khusus terdapat di daerah marginal. Semua unsur dari darah, juga antigen mengadakan kontak dengan makrofag dan limfosit setempat. Partikel yang mengambang dalam plasma darah difagositosis secara efisien oleh makrofag dan merupakan kondisi ideal untuk penampilan antigen (Dellmann dan Brown 1989).
Mekanisme filtrasi limpa dapat meningkat bila jaringan retikuler banyak berisi sel-sel retikuler dan makrofag. Umumnya tiap sediaan pulpa merah banyak mengandung makrofag yang memfagositose pecahan pigmen darah merah yang disebut dengan hemosiderin.
Limfonodus (lymph node)
Berbentuk bulat atau seperti kacang, ditempatkan strategis pada saluran limfatik sehingga dapat menjerat antigen bagian perifer tubuh menuju aliran darah. Terdiri dari jaringan-jaringan retikuler yang diisi dengan limfosit, makrofag dan sel dendrit. Simpul limfe terbagi atas korteks perifer, medula sentral dan suatu daerah yang tidak beraturan antara korteks dan medula yang disebut wilayah parakortikal (Gambar 8).
16 Gambar 8 Gambaran mikroskopis limfonodus. (Sumber : http://www.upei.ca/
~morph/webct/Modules/Lymphoid/tonsil.html.
Sel darah korteks terutama terdiri dari limfosit B dan tersusun dalam nodul sebelum kontak dengan antigen, nodul ini disebut nodul primer. Pada simpul limfe yang sudah dirangsang oleh antigen, sel dalam folikel primer meluas membentuk struktur yang khas dan dikenal sebagai germinal center. Folikel yang mengandung germinal center ini kemudian dikenal sebagai folikel sekunder sedangkan folikel tersier adalah sel dalam zone parakortikal terutama terdiri dari limfosit T dan tersusun dalam nodul yang kurang teratur (Boedina 2000).
Simpul limfe mempunyai dua sistem penjeratan antigen yang terpisah, yakni menggunakan makrofag yang terdapat dalam medula dan melibatkan sel dendrit yang terdapat dalam korteks, terutama dalam folikel sekunder. Efisiensi dari sistem yang melibatkan makrofag relatif efektif pada kontak pertama dengan antigen sedangkan sistem yang melibatkan dendrit sebagai alat penjeratan antigen tergantung pada adanya antibodi yang diperlukan supaya antigen bisa menempel pada penjuluran-penjuluran sel dendrit (Tizard 1988).
Antigen masuk ke limfonodus melalui sel dendrit, berinteraksi dengan sel T dan kemudian mengaktifkannya. Limfonodus amat berperan dalam mengikat antigen yang masuk melalui saluran limfe aferen. Antigen akan berinteraksi dengan makrofag, sel B dan sel T. Interaksi ini akan menimbulkan adanya reaksi imun.
17
Antibiotik
Antibiotik termasuk jenis obat yang cukup sering diresepkan dalam pengobatan modern. Antibiotik adalah segolongan senyawa, baik alami maupun sintetik yang mempunyai efek menekan atau menghentikan suatu proses biokimia di dalam organisme, khususnya dalam proses infeksi oleh nakteri atau virus. Antibiotik dijuluki ”peluru ajaib” : obat yang membidik penyakit tanpa melukai tuannya. Antibiotik tidak efektif menangani infeksi akibat virus, jamur, atau nonbakteri lainnya. Antibiotik sangat beragam keefektifannya dalam melawan berbagai jenis bakteri. Salah satunya adalah yang bekerja sebagai inhibitor dan sintesis (cephalosphorin).