STUDI PEMBERIAN TEPUNG TULANG IKAN TUNA MADIDIHANG (Thunnus albacares) PADA HEWAN MODEL OVARIEKTOMI TIKUS (Rattus norvegicus)
TERHADAP GAMBARAN HISTOPATOLOGI DAN EKSPRESI IL – 1 β DARI CAPUT HUMERI
Study of Yellowfin Tuna (Thunnus Albacares) Bone Meal in Animal Models of Ovariectomy (Rattus norvegicus) on Description of Histopathology and
IL-1β expression on Caput Humeri
Rendy Ocky Prasetya*1, Aulanni’am1, Dyah Kinasih Wuragil1
1
Program Studi Pendidikan Dokter Hewan, Program Kedokteran Hewan, Universitas Brawijaya *rendyocky@yahoo.co.id
ABSTRAK
Osteoporosis merupakan satu penyakit metabolik tulang yang ditandai oleh menurunnya massa tulang, oleh karena berkurangnya matriks dan mineral tulang disertai dengan kerusakan mikro arsitektur dari jaringan tulang. Hal ini mengakibatkan menurunnya kekuatan tulang, sehingga terjadi kecenderungan tulang mudah patah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peran pemberian tepung tulang ikan tuna Madidihang (Thunnus albacares) pada hewan model ovariektomi berdasarkan pada gambaran histopatologi dan ekspresi IL-1β pada caput humeri. Penelitian ini menggunakan tikus betina (Rattus norvegicus) umur 8-12 minggu dibagi dalam 4 kelompok. Kelompok 1 adalah kelompok hewan model ovariektomi. Kelompok 2, 3, dan 4 adalah kelompok hewan model ovariektomi yang mendapat terapi tepung tulang ikan madidihang dengan dosis masing–masing yaitu 400, 800 dan 1600 mg/kgBB/hari. Waktu pemberian terapi dilakukan selama 30 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kelompok ovariektomi mengalami tingkat kerusakan struktur tulang dan ketebalan trabekula yang rendah. Sedangkan kelompok ovariektomi dan mendapat terapi tepung tulang ikan tuna Madidihang (Thunnus albacares) pada dosis 1600 mg/kgBB/hari mengalami perbaikan dari struktur tulang dan ketebalan dari trabekula yang lebih tebal dibanding dengan dosis 800 mg/kgBB/hari dan 400 mg/kgBB/hari. Ekspresi IL-1β menunjukkan adanya perbedaan yang nyata (P<0,05) antar perlakuaan dan presentase penurunan terbesar ekspresi IL-1β pada tikus perlakuan adalah sebesar 93% pada kelompok dengan dosis 1600 mg/kgBB/hari.
Kata Kunci : Tuna madidihang (Thunnus albacares), Osteoporosis, Ovariektomi, IL–1β, Caput humeri.
ABSTRACT
Osteoporosis is a bone metabolic disease characterized by decreasing bone mass. It is caused by the reducing of bone matrix and mineral which accompanied by the destruction of micro-architecture at bone tissue. This is lead to decreasing of bone strength, so it can make a predisposition to bone fracture. This study aimed to determine the effect of yellowfin tuna (Thunnus albacares) bone meal in animal models of ovariectomy based on of histopathology and expression of IL-1 β on caput humeri. This study used female rats (Rattus norvegicus) 8-12 weeks aged, divided into 4 groups. Group 1 was the ovariectomized rats. Groups 2, 3, and 4 were
▸ Baca selengkapnya: tulang ikan dan tulang dari hewan daging dapat diolah menjadi
(2)the group of ovariectomized rats and received yellowfin tuna (Thunnus albacares) bone meal with dose of 400, 800 and 1600 mg/BW/day, respectively. The yellowfin tuna (Thunnus albacares) bone meal were given for 30 days. The results showed that the ovariectomized groups have the lowest level of the bone structure and trabecular thiness. Whereas, the ovariectomized groups which received yellowfin tuna (Thunnus albacares) bone meal at a dose of 1600 mg/kgBW/day showed an improvement of the bone structure and the trabecular was the thickest than others. The expression of IL-1β, showed significant differences (P <0.05) and the biggest decreasing percentage of IL-1β expression was 93% belong to the group with a dose of 1600 mg/kgBW/day.
Key words: Yellowfin Tuna (Thunnus albacares), Osteoporosis, Ovariectomy, IL - 1 β, Caput Humeri.
PENDAHULUAN
Osteoporosis merupakan salah satu penyakit metabolik tulang yang ditandai oleh menurunnya massa tulang. Matriks dan mineral tulang yang berkurang disertai dengan kerusakan mikro arsitektur dari jaringan tulang, mengakibatkan menurunnya kekuatan tulang, sehingga terjadi kecenderungan tulang mudah patah (Kawiyana, 2009). Penurunan kadar kalsium darah akan mempengaruhi hormon paratiroid untuk menstimulasi munculnya sitokin IL – 1 β yang berperan sebagai proinflamasi. Selain itu IL – 1 β akan mempengaruhi penyerapan tulang dan menstimulasi aktifasi osteoklas (Kawiyana, 2009).
Pengeroposan tulang dapat terjadi pada seluruh bagian tulang namun tingkat keparahan kerusakan serta terkait dengan remodeling tulang lebih mudah dilihat dari tulang-tulang panjang termasuk tulang humerus. Pada daerah caput dari tulang humerus memiliki batasan yang jelas antara lempeng pertumbuhan dan trabekula, dimana osteosit, osteoblas dan osteoklas banyak beraktifitas pada daerah tersebut. Maka pada daerah caput humeri lebih mudah untuk diamati.
Tambahan kalsium akan dapat memperkecil resiko osteoporosis karena dapat menambah kadar kalsium darah. Penambahan kalsium darah akan mengakibatkan penurunan hormon paratiroid, kemudian akan direspon oleh
hormon tiroid untuk melepas kalsitonin yang akan mampu menurunkan reabsorbsi kalsium tulang sekaligus mampu membantu penyerapan kalsium oleh jaringan fili pada usus. Sehingga kondisi kalsium tubuh akan seimbang dan osteoporosis akan mampu diminimalisir (Kawiyana, 2009). Sumber kalsium yang dapat digunakan sebagai terapi adalah dengan mengguanakan kalsium yang ada pada tulang ikan tuna Madidihang (Thunnus albacares). Kandungan dari tulang ikan adalah kalsium dengan bentuk apatit yang mudah diserap oleh tubuh. Tepung tulang ikan tuna Madidihang (Thunnus albacares) mengandung kalsium fosfat yang mampu diserap oleh tubuh hingga 60-70% (Nabil, 2005). Gangguan penyerapan kalsium dapat dipelajari melalui ekspresi sitokin proinflamasi seperti IL-1β. Osteoblas membantu dalam proses remodeling tulang sehingga, perlu untuk mempelajari gambaran histopatologi dan ekspresi IL-1β caput humeri.
Pengkondisian hewan model osteoporosis adalah dengan melakukan tindakan ovariektomi. Ovariektomi adalah suatu tindakan pembedahan atau teknik laparatomi untuk pengambilan ovarium secara bilateral. Secara luas pada bidang biomedis, tikus ovariektomi merupakan model untuk menggambarkan kondisi menopause (Sabri, 2011).
Pada penelitian ini dilakukan pemberian tepung tulang ikan madidihang untuk
memperbaiki atau menambah kadar kalsium pada tulang. Efek pemberian tepung tulang madidihang ini dianalisis berdasar ekspresi IL-1β dan gambaran histopatologi dari tulang caput humeri pada tikus model ovariektomi. METODE PENELITIAN
Persiapan Hewan Coba (Ovariektomi)
Tikus diaklimatisasi selama tujuh hari dengan pemberian pakan standar AOAC (2005). Hewan model ovariektomi yang digunakan adalah tikus (Rattus norvegicus) dari UPHP Universitas Gadjah Mada Yogyakarta dengan umur 8-12 minggu dan berat badan antara 180-200 gram yang telah mendapatkan persetujuan Komisi Laik Etik UB dengan No. 142-KEP UB. Kemudian tikus dibagi dalam 4 kelompok P0, P1, P2, P3 dan tiap kelompok terdiri dari 5 kali ulangan. Kemudian dilakukan ovariektomi pada seluruh tikus.
Ovariektomi dilakukan dengan mengambil seluruh ovarium tikus. Ovariektomi dilakukan berdasarkan prosedur Hartiningsih dkk., (2012). Tikus dianasthesi dengan ketamin dengan dosis 1-4 mg/kgBB secara intra vena pada vena coxygeal. Tikus diposisikan, kemudian dilakukan pencukuran rambut pada letak sisi insisi yaitu pada daerah sisi lateral kearah dorsal. Alkohol 70% dioleskan sebagai antiseptik supaya tidak terjadi kontaminasi bakteri. Kemudian diinsisi selebar 5 mm hingga 7mm, insisi dilakukan perlahan hingga membuka muskulus daerah abdomen (M. obliquus abdominiseksternus dan M. obliquus abdominis internus). Setelah terbuka cari saluran reproduksi hingga menemukan ovarium. Setelah menemukan, dilakukan penjepitan dengan arteri clamp pada daerah bawah oviduct. Kemudian dilakukan pengikatan pada pangkal batas arteri clamp yaitu pada daerah antara tubafalopii dengan ovarium dengan menggunakan cat gut chromic. Kemudian ovarium dipotong dengan perlahan. Arteri clamp dilepas, dan direposisi pada saluran reproduksi. Kemudian kedua
muskulus (M. obliquus abdominis eksternus dan M. obliquus abdominis internus) dijahit dengan menggunakan cat gut chromic ukuran 3.0 dengan pola jahitan terputus. Pada kulit luar dilakukan jahitan terputus dengan menggunakan benang silk dengan ukuran 3.0. Kemudian dilakukan desinfeksi dengan povidone iodine pada daerah insisi. Setelah dilakukan ovariektomi, hewan model diinkubasi di dalam kandang dan diberikan pakan standar dan air minum dengan aquadest. Inkubasi dilakukan selama 90 hari. Pada hari ke-30 dan ke-60 dilakukan pemeriksaan densitas tulang dengan melakukan foto rontgen. Setelah dilakukan foto dan dipastikan hewan model telah mengalami pengeroposan tulang, maka terapi telah siap dilakukan (hari ke-91).
Penentuan Dosis dan Pembuatan Tepung Tulang Ikan Tuna Madidihang
Penentuan dosis mengacu pada penelitian sebelumnya, oleh Setyorini (2009) yaitu menggunakan dosis 500-1000mg/kgBB/hari untuk suplementasi osteoporosis. Pada penelitian ini adalah melakukan tindakan terapi, sehingga digunakan dosis kurang dari 500 mg/kgBB/hari yaitu 400 mg/kgBB/hari, kemudian dosis antara 500-1000mg/kgBB/hari yaitu 800 mg/kgBB/hari, kemudian dosis diatas 1000 mg/kgBB/hari yaitu 1600 mg/kgBB/hari. Proses penepungan dimulai dari membersihkan tulang dengan air mengalir. Setelah bersih, dilakukan pengukusan tulang ikan selama 10 menit. Setelah itu dibersihkan sisa daging yang masih menempel selanjutnya dilakukan perebusan selama 30 menit pada suhu 100⁰C. Kemudian tulang diangkat dan dipotong–potong.
Tulang dimasukkan ke dalam panci presto lalu dipanaskan sampai matang, kemudian dilanjutkan dengan presto selama 2 jam dengan api yang lebih kecil. Setelah itu dilakukan pelunakan kering dengan presto pada suhu 120⁰C selama 35 menit. Setelah tulang menjadi lunak, dilakukan pemotongan
tulang menjadi bagian-bagian kecil untuk dilakukan penepungan tulang dengan blender hingga halus. Tepung yang dihasilkan diayak menggunakan ayakan dengan ukuran 100 mesh sehingga didapatkan tepung tulang ikan yang homogen (Thalib, 2009).
Pemberian Terapi Tepung Tulang Ikan Tuna Madidihang
Pemberian terapi pada kelompok P1, P2, P3 dengan dosis masing-masing 400 mg/kgBB/hari, 800 mg/kgBB/hari dan 1600 mg/kgBB/hari. Pemberian terapi dilakukan dengan sonde lambung pada pagi hari setiap hari selama 30 hari.
Pengamatan Histopatologi dan Ekspresi IL-1β
Pengamatan pada daerah caput humeri pada bagian lempeng epifisis dengan pewarnaan hematoksilin eosin dan diamati secara kualitatif menggunakan mikroskop Olympus. Pengukuran kadar IL-1β dilakukan menggunakan pewarnaan imunohistokimia yang kemidian dilakukan program axio vision untuk mendapatkan data kuantitatif.
Analisa Data
Data kuantitatif yang diperoleh dari hasil pengukuran ekspresi IL-1β pada caput humeri akan dianalisis dengan uji ANOVA mengunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dan dilakuan analisis lebih lanjut dengan uji Beda Nyata Jujur (BNJ) / Tukey (α= 0,05 ). Gambaran histopatologi caput humeri dianalisa secara deskriptif.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Ovariektomi terhadap Kondisi Tulang
Setelah dilakukan tindakan ovariektomi, keempat kelompok hewan coba mengalami pengeroposan tulang berangsur-angsur selama tiga bulan setelah inkubasi yang dibuktikan dengan melakukan foto x-ray. Dari hasil foto menunjukkan adanya penurunan densitas dari
tulang daerah vertebrae. Osteoporosis terjadi ketika dilakukan pengambilan ovarium (ovariektomi), sebab pada kondisi hilangnya ovarium, hormon estrogen akan mengalami penurunan dan dapat mempengaruhi peningkatan penyerapan kalsium tulang. Semakin lama inkubasi pascaovariektomi, maka akan semakin parah kerusakan dari struktur dan densitas dari tulang. Menutut Woo et al (2005) ovariektomi dapat menimbulkan efek pengeroposan tulang terutama pada daerah trabekula. Osteoporosis akan terus terjadi dan mengalami penipisan trabekula selama masa inkubasi setelah ovariektomi
Pengamatan Terapi Tepung Tulang Ikan Tuna Madidihang (Thunnus albacares) pada Gambaran Histopatologi Caput Humeri
Pengamatan histopatologi dari caput humeri dilihat dari ada tidaknya proliferasi dari sel kondrosit serta ketebalan dari trabekula. Pada kelompok kontrol memiliki ketebalan trabekula yang paling rendah sedangkan pada dosis 400, 800 dan 1600 mg/kgBB/hari memiliki peningkatan ketebalan dan perbaikan struktur tulang yang ditandai dengan adanya proliferasi sel kondrosit. Dosis 1600 mg/kgBB/hari memiliki tingkat perbaikan struktur dan ketebalan trabekula yang paling baik. Hasil penelitian tersebut ditunjukkan pada Gambar 1 danaTabela1.
Tikus kelompok ovariektomi menunjukkan adanya kerusakan trabekula (a) dan struktur tulang (b). Penurunan densitas dari tulang humerus dikarenakan adanya peningkatan dari aktivitas sel osteoklas yang dipengaruhi oleh penurunan kadar hormon estrogen dalam tubuh sehingga faktor aktivasi sel osteoklas akan terus muncul. Sedangkan sel osteoblas tidak dapat mengimbangi peningkatan aktivitas dari sel osteoklas, sehingga terjadi penyerapan tulang yang berlebihan dan mengkibatkan pengeroposan tulang. Menurut Kawiyana (2009), penurunan
kadar hormon estrogen dalam tubuh akan secara langsung dapat menimbulkan peningkatan penyerapan kalsium pada tulang dan akan mengakibatkan pengeroposan tulang melalui pengeluaran sitokin IL-1β oleh monosit. Secara statistika peningkatan ketebalan trabekula ditunjukkan pada Tabel 1.
Pada dosis 800 mg/kgBB/hari memiliki tingkat densitas (a) dan deretan sel yang telah berproliferasi (b) lebih baik dari pemberian
dosis 400 mg/kgBB/hari. Pada dosis 400 mg/kgBB/hari telah mengalami perbaikan, dimana telah terdapat sel kondrosit yang telah muncul dan berproliferasi (b). Pada pemberian dosis 800 mg/kgBB/hari memiliki sel kondrosit yang telah berproliferasi (a) serta terdapat perbaikan ketebalan trabekula yang lebih tebal dibandingkan pada kontrol dan dosis 400 mg/kgBB/hari. Pemberian tepung tulang ikan dengan dosis 800 mg/kgBB/hari
.
Gambar 1. Gambaran histopatologi dari caput humeri pada daerah epifisis dan trabekula (Perbesaran 400x) dengan skala 50 μm.
Keterangan: A = kontrol; B = dosis 400 mg/kgBB/hari; C = dosis 800 mg/kgBB/hari D = dosis 1600 mg/kgBB/hari. Notasi (b) menunjukkan adanya proliferasi sel kondrosit. Notasi (a) menunjukkan adanya keretakan dari trabekula. Bar menunjukkan ketebalan trabekula.
Tabel 1. Ketebalan trabekula pada daerah caput humeri
Kelompok Rata-rata Ketebalan Trabekula Peningkatan Ketebalan Trabekula (%)
Perlakuan A 0.26 ± 0.03 a 0
Perlakuan B 0.33 ± 0.04 a 26
Perlakuan C 0.90 ± 0.07b 246
Perlakuan D 1.00 ± 0.08 b 284
Keterangan: A = kontrol; B = dosis 400 mg/kgBB/hari; C = dosis 800 mg/kgBB/hari D = dosis 1600 mg/kgBB/hari. Notasi berbeda menunjukkan adanya perbedaan nyata antar perlakuan (P < 0.05).
A B C D 0.9 mm 1 mm b b a b b 0.26 mm 0.33 mm a
telah mengalami peningkatan densitas hingga 246%, hal ini menunjukkan bahwa dengan pemberian dosis 800 mg/kgBB/hari telah mampu memberikan hasil yang baik. Pada dosis 1600 mg/kgBB/hari menunjukkan hasil yang paling baik, ditunjukkan dengan adanya sel kondrosit yang berproliferasi dan mulai adanya perubahan menjadi osteosit, serta pada daerah trabekula memiliki ketebalan yang lebih dibandingkan dengan dosis 800 mg/kgBB/hari dan 400 mg/kgBB/hari dengan memiliki peningkatan ketebalan 284%.
Peningkatan densitas tulang dan peningkatan aktifitas sel osteoblas terjadi akibat adanya pengaruh dari pemberian tepung tulang ikan tuna Madidihang (Thunnus albacares). Pemberian tepung tulang akan dapat membantu menggantikan mineral kalsium yang hilang akibat penyerapan tulang sehingga akan terjadi penyusunan tulang kembali.
Penyusunan tulang pada tulang panjang (ossa longa) menggunakan jalur osifikasi endokhondral. Osifikasi endokhondral merupakan proses pertumbuhan atau pembentukan tulang yang berasal dari tulang rawan hialin atau kartilago (Mills, 2007). Osifikasi endokhondral terdiri dari dua tahap yaitu osifikasi primer dan sekunder. Osifikasi primer terjadi saat embrionik, sedangkan osifikasi sekunder terjadi saat masa pertumbuhan. Osifikasi sekunder diawali dengan adanya proliferasi dari kondrosit. Kemudian kondrosit akan berdiferensiasi dan menyiapkan rongga dimana akan digunakan sebagai zona penyerapan oleh osteoklas. Kemudian osteoklas akan melakukan penyerapan atau demineralisasi tulang sehingga akan membentuk rongga. Kemudian akan dilanjutkan proses pembentukan tulang oleh osteoblas. Osteoblas akan mengikat kalsium pada darah melalui osteonektin sehingga terbentuk hidroksi apatit, pada penggunaan
terapi tepung tulang ikan Madidihang ini akan lebih memudahkan tubuh untuk secara langsung dapat memetabolisme kalsium pada tepung tulang ikan, sebab bentuk tepung tulang ikan ini adalah hidroksi apatit kemudian terjadi proses mineralisasi. Selanjutnya adalah perpindahan osteoblas memasuki rongga yang telah dibuat oleh osteoklas dan melakukan mineralisasi kembali dengan adanya osteokalsin. Kemudian osteoblas akan terus berada di dalam rongga tersebut hingga membentuk osteoid.
Menurut Sabri (2011) siklus remodelling dimulai oleh osteoklas, timbul pada permukaan tulang yang sebelumnya inaktif dan mengabsorpsi jaringan tulang dengan melepaskan asam dan enzim-enzim proteolitik, mengakibatkan terbentuknya rongga mikroskopik (lakuna howship). Kemudian osteoblas akan terus berdiferensiasi hingga menjadi osteoid yang kemudian akan berproliferasi. Hal ini lah yang mengakibatkan terjadinya penebalan trabekula. Pada akhir osifikasi, sebagian osteoid yang terperangkap di dalam rongga (lakuna) akan berubah menjadi osteosit. Ekspresi sitokin IL-1β pada saat terjadi osteoporosis
Ekspresi IL-1β pada penelitian studi ekspresi IL-1β dan gambaran histopatologi caput humeri tikus (Rattus norvegicus) ovariektomi yang diterapi dengan menggunakan tepung tulang ikan tuna ditunjukkan pada Gambar 2 dan Tabel 2. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, diperoleh data mengenai ekspresi sitokin IL-1β pada daerah caput humeri dari masing-masing kelompok perlakuan, yaitu kontrol, dosis 400, 800 dan 1600 mg/kgBB/hari. Terdapat perbedaan pada prosentase ekspresi dari sitokin IL-1β oleh masing-masing kelompok perlakuan yang diberikanadosisaberbeda.
Gambar 2. Ekspresi Intrleukin-1β (IL-1β) pada caput humeri (Perbesaran 400x) dengan skala 50μm.
Keterangan: A = kontrol; B = dosis 400 mg/kgBB/hari; C = dosis 800 mg/kgBB/hari D = dosis 1600 mg/kgBB/hari. Anak panah menunjukkan adanya ekspresi IL-1β. Rata-rata ekspresi IL-1β tertinggi
ditunjukkan pada kelompok kontrol dan yang terendah adalah kelompok dosis 1600 mg/kgBB/hari yang disajikan pada Tabel 2. Pemberian tepung tulang ikan tuna Madidihang (Thunnus albacares) dapat mengurangi ekspresi sitokin IL-1β. Kelompok kontrol memiliki rata-rata tertinggi yaitu 6,25 ± 0,67 jika dibandingkan dengan kelompok perlakuan B dengan rata-rata 5,23 ± 0,44, perlakuan C sebesar 3,48 ± 0,48 dan D sebesar 0,41±0,08.
Hasil uji statistik (One-Way ANOVA) menggunakan SPSS 16.0 for Windows menunjukkan adanya perbedaan yang nyata keempat kelompok perlakuan tersebut. Hal ini menunjukkan adanya pengaruh pada masing-masing kelompok perlakuan yang ditunjukkan dengan perbedaan nilai rata-rata
ekspresi IL-1β, dengan penurunan ekspresi IL-1β tertinggi adalah pada perlakuan D. Ekspresi IL-1β pada kelompok kontrol yang tinggi (Tabel 2) disebabkan banyaknya pelepasan sitokin IL-1β oleh makrofag yang berada di sekitar sel kondrosit. Sedangkan pada kelompok kontrol menunjukkan adanya ekspresi IL-1β paling tinggi.
Hal tersebut dikarenakan oleh adanya aktivitas sel osteoklas yang meningkat akibat adanya pelepasan IL-1β oleh monosit yang dikarenakan penurunan kadar estrogen dalam tubuh kemudian akan mengakibatkan munculnya faktor aktivasi osteoklas termasuk TNF-α, M-CFS, IL-6, RANK-L dan PGE. Faktor aktifasi osteoklas tersebut akan menstimulasi osteoklas untuk berdiferensiasi sehingga akan menggerogoti tulang dan terjadi pengeroposan tulang (Kawiyana, 2009).
Tabel 2. Ekspresi IL-1β pada caput humeri. Kelompok Rata-rata Ekspresi
IL-1β
Penurunan Ekspresi IL-1β terhadap kontrol (%) Perlakuan A Perlakuan B Perlakuan C Perlakuan D 6,25 ± 0,67 a 5,23 ± 0,44 b 3,48 ± 0,48 c 0,41 ± 0,01 d 0 16 44 93
Keterangan: A = kontrol; B = dosis 400 mg/kgBB/hari; C = dosis 800 mg/kgBB/hari D = dosis 1600 mg/kgBB/hari. Notasi berbeda menunjukkan adanya perbedaan nyata antar perlakuan (P < 0.05).
A B
Tulang yang mengalami demineralisasi tulang maka akan terjadi akumulasi kalsium dalam darah sehingga mengakibatkan peningkatan level kalsium pada darah. Sel-sel osteoklas menangkap partikel-partikel matriks tulang dan kristal melalui fagositosis yang akhirnya melarutkan benda-benda tersebut dan melepaskannya ke dalam darah (Guyton, 1996; Smith, 1993). Kemudian darah akan menuju ke ginjal, secara normal ginjal akan melepas atau mengeluarkan segala sesuatu yang berlebih dari dalam tubuh melalui urin (Yuniarti dkk., 2008). Maka kalsium akan dikeluarkan dari dalam tubuh melalui urin (hiperkalsiuria). Sehingga mengakibatkan penurunan kadar kalsium pada darah yang akan menimbulkan respon hipotalamus untuk menstimulasi hormon paratiroid untuk kembali meningkatkan level kalsium pada darah. PTH akan meningkatkan kerja ginjal dalam meresorbsi kalsium serta dalam pembentukan protein 25-hidroksikalsierol. Kemudian PTH juga akan mempengaruhi sitokin IL-1β untuk meningkatkan aktifitas dalam proses pengeroposan tulang, sehingga terjadi pengeroposan tulang makin parah.25-hidroksikalsiferol akan ditransport menuju usus (jejunum) untuk dirubah menjadi 1,25-hidroksikalsiferol sehingga terjadi peningkatan penyerapan kalsium. 1,25-hidroksikalsiferol merupakan suatu protein reseptor pengikat kalsium yang akan diserap oleh usus, dengan demikian maka akan terjadi penyerapan kalsium pada usus secara besar-besaran. Namun, ketika tanpa disertai oleh adanya intake kalsium, maka akan terus terjadi pelepasan kalsium tulang dan akan terus terjadi osteoporosis.
Sedangkan pada pemberian dosis 400, 800 dan 1600 mg/kgBB/hari semakin mengalami penurunan ekspresi IL-1β. Hal ini disebabkan oleh adanya pengaruh dari pemberian tepung tulang ikan Madidihang terhadap peningkatan kalsium darah. Ketika terjadi peningkatan 1,25-hidroksikalsiferol,
maka akan terjadi penyerapan kalsium tepung tulang ikan Madidihang secara maksimal pada usus, sehingga dapat mempengaruhi peningkatan kadar kalsium pada darah. Peningkatan kalsium darah akan menstimulasi kelenjar tiroid untuk melepas kalsitonin. Kalsitonin akan mampu mengurangi ekspresi sitokin IL-1β oleh monosit, sehingga osteoklas akan mengalami penghambatan proses diferensiasi. Terhambatnya proses diferensiasi osteoklas maka dapat mengurangi pengeroposan tulang.
Mekanisme biomolekuler terjadinya pengeroposan tulang oleh sitokin IL-1β adalah berawal dari terekspresinya sitokin IL-1β oleh monosit. Kemudian sitokin IL-1β melakukan peningkatan ikatan monosit dan makrofag (osteoklas) terhadap sel endothelial dari tulang (Kusumadewy, 2012). Kemudian sitokin IL-1β akan menempel pada monosit melalui Interleukin reseptor II yang ada pada monosit untuk mensekresikan lebih banyak sitokin IL-1β beserta sitokin proinfamasi lain yaitu TNF-α dan IL-6. Peningkatan sitokin IL-1β akan memicu peningkatan osteoklas. Osteoklas akan terus berdiferensiasi menjadi osteoklas aktif. Kemudian osteoklas akan melakukan fagositosis dan menangkap partikel dan Kristal kalsium dari tulang dan melarutkan benda-benda tersebut. Hal ini dapat mengakibatkan osteoporosis akibat dari aktifitas sitokin IL-1β.
Kesimpulan
Pemberian tepung tulang ikan tuna Madidihang (Thunnus albacares) dengan dosis 1600 mg/kgBB/hari pada hewan model ovariektomi dapat memperbaiki struktur tulang dan ketebalan trabekula dari caput humeri serta menurunkan ekspresi sitokin IL-1β pada daerah caput humeri pada sel osteosit yaitu sebesar 93 %.
Saran
Perlu dikaji lebih lanjut terkait efek pemberian tepung tulang ikan tuna Madidihang (Thunnus albacares) terhadap aktivitas faktor pertumbuhan seperti TGF-β dalam proses remodeling dan pertumbuhan tulang dalam proses terapi osteoporosis. Ucapan Terima Kasih
Terima kasih kepada supervisor dan staff Laboratorium Biokimia dan Laboratorium Fisiologi Hewan Veteriner FMIPA Universitas Brawijaya yang memfasilitasi pelaksanaan penelitian ini. Serta drh. Handayu Untari dan Bapak Ahmad Thalib yang telah membantu dalam penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous. Departemen Kelautan dan Perikanan. 2000. Laporan Tahunan Produksi Ikan Indonesia. Jakarta.
Anonymous. Departemen Kelautan dan Perikanan. 2001. Laporan Tahunan Produksi Ikan Indonesia. Jakarta.
Anonymous. Ditjen Perikanan. 1990.
Pedoman Pengenalan Sumber
Perikanan Laut. Jakarta: Direktorat Jenderal perikanan.
Basmal, J., R.H. Suprapto dan Murtiningrum. 2000. Penelitian ekstraksi kalsium dari tulang ikan cakalang (Katsuwonus pelamis L). Jurnal Penelitian Perikanan 6 (1): 45-53.
Christianty, H. 2009. Karakteristik Kasus Menopause osteoporosis di Makmal Terpadu Imunoendokrinologi FK UI tahun 2006 - 2008 [Skripsi]. FKMUI. Universitas Indonesia.
Gallagher, C. 2002. Position Statement Management of Post Manepousal Osteoporosis. The Journal of The North American Menopause Society. 9(2): 84 - 101.
Geison and Slomianka. 2009. Blue Histology Skeletal Tissues Bone.
http://www.lab.anhb.uwa.edu.au/mb140 /corepages/bone/images/enos04he.jpg. [7 September 2013]
Guyton, A.C. 1996. Fisiologi Manusia dan
Mekanisme Penyakit (Human
Physiology and Mechanism Of
Disease). EGC. Jakarta.
Hartiningsih, Anggraini1 D., dan D. Aji. 2012. Respons Metafisis Tulang Femur Distalis Tikus Ovariektomi yang Mengkonsumsi Kalsitriol. Jurnal Kedokteran Hewan UGM. 6 : 93-98. Himam, S. 2008. Biosintesis Hormon Tiroid
dan Paratiroid. //http.www.
daneprairie.com. [14 April 2013]
Irsyandy, Y. 2008. The Effect Of Caterpillar Fungus (Cordyceps sinensis [Berk.] Sacc.) Toward Interleukin 2 Level In
Paracetamol-Induced Mice (Mus
musculus L.). Pusat Penelitian Ilmu Kedokteran (PPIK). Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Maranatha.
Kawiyana. 2009. Osteoporosis Patogenesis Diagnosis Dan Penanganan Terkini. Sub Bagian / SMF Orthopaedi & Traumatologi. Bagian Bedah FK UNUD / RSUP Sanglah Denpasar. Kusumadewy, W. 2012. Perbandingan
Kadar Interleukin-1β (IL-1β) Dalam Cairan Krevikular Gingiva Anterior Mandibula Pasien Pada Tahap Awal Perawatan Ortodonti Menggunakan Braket Self-Ligating Pasif Dengan Braket Konvensional Pre-Adjusted MBT [Tesis]. Universitas Indonesia. Jakarta. Kresno, S. 1991. Imunologi Diagnosis Dan
Prosedur Laboratorium. Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia. Jakarta
Kusriningrum, R. S. 2010. Perancangan
Percobaan. Surabaya. Airlangga
University Press.
Leeson, R.C., T.S. Leeson and A.A. Paparo. 1996. Buku ajar histologi. Edisi VII
Tambayong et al. Jakarta. TextBook of Histology. Terjemahan. hlm.132- 158. Lestari, S. 2001. Pemanfaatan tulang ikan
tuna (limbah) untuk pembuatan tepung tulang [skripsi]. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB. Liliana. 2000. Metabolisme Kalsium Dan
Pencegahan Osteoporosis. Jakarta :Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanegara. Dalam eber Papyrus, 6 (1) : 33 - 42.
Mills, S.E. 2007. Histology for Pathology. 3th Edition. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins. 81-88.
Muntiha, M. 2001. Teknik Pembuatan Preparat Histopatologi dari Jaringan
Hewan Dengan Pewarnaan
Hematoksilin dan Eosin (H&E). Balai penelitian Veteriner. Bogor. 156-163. Nabil, M. 2005. Pemanfaatan Limbah
Tulang Ikan Tuna (Thunnus Sp.) Sebagai Sumber Kalsium Dengan Metode Hidrolisis Protein. Teknologi Hasil Perikanan [Skripsi]. Institut Pertanian Bogor.Bogor
Ott, S.M. 2002. Osteoporosis and bone physiology. Journal Am Medic 228:334-341.
Oursler, M.J. 2003. Direct and indirect effects of estrogen on osteoclast. J Musculoskel Neuron Interact 3(4):363-6.
Prabowo, R.P. Osteoporosis pada wanita
posmenopause. Maj Obstet dan
Gynekol 1997; 6: 1-9.
Potu, B.K., K.M. Bhat, M.S. Rao, G.K. Nampurath, M.R. Chamallamudi, S.R. Nayak and M.S. Muttigi. 2009. Evidence-based assessment of petroleum ether extract of Cissus quadrangularis Linn. On: Ovariectomy induced osteoporosis. J Medical Sci 114(3):140–148.
Rahman, I.A., R. Bongguk dan E.J. Surjana. Peranan Vit. D3, kalsium dan obat
hormon pengganti pada
penatalaksanaan osteoporosis
pascamenopause. Obstetri dan
Ginekologi FK. UI/ RSUPN Dr. Cipto Mangunkusumo Jakarta. 1-9.
Ramos – vara, J.A. 2005. Technical aspects of Immunohistochemistry. Vet. Path. 42/2 PP. 405 – 26.
Sabri, M. 2011. Aktivitas Ekstrak Etanol
Batang Sipatah-Patah (Cissus
Quadrangula Salisb) Sebagai
Antiosteoporosis Pada Tikus (Rattus Norvegicus)[Disertasi]. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Bogor
Samuelson DA. 2007. Text Book of Veterinary Histology. China: Elsevier. Page 109-126.
Saanin, H. 1984. Taksonomi dan Kunci Identifikasi Ikan. Bina Cipta. Jakarta. Setyorini. 2009. Pencegahan Osteoporosis
Dengan Suplementasi Kalsium dan Vitamin D Pada Gangguan Kortikosteroid Jangka Panjang. Jurnal Ilmu Kesehatan anak
Smith, R. 1993. Bone physiology and the osteoporotic process. Resp Med 87 (Suppl A):3-7.
Suda, T., Takahashi N and Martin. 1992. Modulation of osteoclast differentiation. Endocr Rev 13:66-80.
Tandra. 2009. Osteoporosis. Jakarta. PT. Gramedia Pustaka Medika
Thalib, A. 2009. Pemanfaan Tepung Tulang Ikan Madidihang (Thunnus albacares) Sebagai Sumber Kalsium dan Fosfor Untuk Meningkatkan Nilai Gizi Makron Kenari [Tesis]. Sekolah Pascasarjana IPB. Bogor.
Woo, D.G., C. Yong Ko, T.W. Lee, Han Sung Kim, and Beob Yi Lee. 2005. Long-Term Study for the Effect of Ovariectomy on Rat Bone - Use of In-Vivo Micro-CT. Journal World Academy of Science, Engineering and Technology. 921-924.
Yuniarti, W.M., I.S. Yudanayanti dan N. Triakoso. Pengaruh Pemberian Suplemen Kalsium Karbonat Dosis tinggi Pada Tikus Ovariohistrektomi terhadap Mineralisasi Ginjal. Jurnal veteriner. Vol. 9 (2): 733-78
