PENGARUH PEMBERIAN EKSTRAK SPONS LAUT (Clathria sp.) SEBAGAI ANTI-MALARIA TERHADAP DIAMETER PULPA PUTIH LIEN MENCIT YANG DIINDUKSI PLASMODIUM BERGHEI
Zulkifli Salim, E Hagni Wardoyo, Yunita Sabrina Fakultas Kedokteran Universitas Mataram
Abstract
Background: Malaria is one of the leading health problem in Indonesia and it still has a high prevalence. One of the main causes is the ever increasing resistance to present antimalarial drugs such as chloroquine, thus encourage researchers to find and research new treatment options, including using marine biotas which is known to contain high potency for anti-malarial activity. Clathria sp. sponge is one of the marine biota that previously known containing alkaloid which has the mentioned anti-plasmodial activity.
Objective: The objective of this study was to evaluate the influence of administration of alkaloid extract of marine sponge (Clathria sp.) toward white pulp diameter in spleen of Plasmodium berghei-infected Balb/C mice.
Method: This research was an experimental study using Post Test Only Controlled Group Design. There were 30 Balb/C mice infected by P. berghei and were randomized into 6 groups: 4 groups were given alkaloid extract at dose between 50-200 mg/kgBW and named as P1-P4 respectively and 2 control groups were treated orally with 5ml H2O (K-) and 5mg/kgBW chloroquine (K+). Alkaloid extract were given using sondage for 7 days. All mice were terminated on 7th day, and followed with spleen histopathology stained preparation and then spleen’s white pulp diameter were observed. The obtained data were analyzed using Kruskall-Wallis test followed by Post-Hoc test using mann-Whitney U.
Result: There was significant difference (p <0.05) between treatment and negative control group. The significancy level p=0,04 (P1), p=0,04 (P2), p=0,025 (P3), p=0,025 (P4) (p<0,05) found in white pulp diameter, and also, there was no significant difference in treatment and positive control group with value of p =1,0 (P1), p=1,0 (P2), p=1,0 (P3), p=1,0 (P4) (p<0,05).
Conclusion: There is an effect of Administration of alkaloid extract of marine sponge toward white pulp diameter in spleen of Plasmodium berghei-infected Balb/C mice.
Keywords: Clathria sp., white pulp, necrotic area, spleen malaria, Plasmodium berghei
Abstrak
Latar Belakang: Malaria merupakan masalah kesehatan di Indonesia dan masih memiliki prevalensi tinggi. Salah satu faktor penyebabnya adalah semakin meningkatnya resistensi obat antimalaria konvensional seperti klorokuin. Penelitian untuk mencari pengobatan baru sangat penting dilakukan, salah satunya adalah menggunakan biota laut yang memiliki potensi aktivitas anti-malaria tinggi. Spons Clathria sp. adalah salah satu biota laut yang mengandung senyawa alkaloid yang memiliki aktivitas anti-malaria tersebut.
Tujuan: Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh pemberian ekstrak alkaloid Clathria sp. terhadap diameter pulpa putih lien pada mencit Balb/C yang terinfeksi Plasmodium berghei.
Metode: Penelitian eksperimental dengan Post test only controlled group design. Sejumlah 30 ekor mencit jantan galur Balb/C diinfeksi dengan plasmodium berghei secara intraperitoneal. Sampel kemudian diagi menjadi 6 kelompok; 4 kelompok diberi ekstrak alkaloid Clathria sp. dengan dosis masing-masing 50, 100, 150, 200mg/kgBB, 2 kelompok lainnya diberikan akuades 5ml (K-) dan klorokuin 5mg/kgBB selama 7 hari. Pada hari ketujuh mencit diterminasi, dilanjutkan dengan pembuatan preparat histopatologi dan dilakukan pengamatan terhadap diameter pulpa putih organ lien. Data yang diperoleh dianalisis dengan uji Kruskal-Wallis atau uji yang setara, kemudian dilanjutkan dengan uji Post-Hoc mann-Whitney U.
Hasil: Hasil analisa statistik gambaran histopatologi organ lien menunjukan adanya perbedaan yang bermakna antara kelompok perlakuan dan kelompok kontrol negatif dengan nilai signifikansi sebesar p=0,04 (P1), p=0,04 (P2), p=0,025 (P3), p=0,025 (P4) (p<0,05) pada diameter pulpa putih, serta tidak ada perbedaan yang bermakna antara kelompok perlakuan dan kelompok kontrol positif dengan nilai p =1,0 (P1), p=1,0 (P2), p=1,0 (P3), p=1,0 (P4) (p<0,05).
Kesimpulan: Pemberian ekstrak Spons laut Clathria sp. berpengaruh terhadap diameter pulpa putih lien mencit Balb/C yang diinfeksi Plasmodium berghei
Kata Kunci: Spons, Clathria sp, pulpa putih, luas nekrosis, lien, malaria, Plasmodium berghei PENDAHULUAN
Malaria merupakan salah satu penyakit yang masih menjadi masalah kesehatan dan
populasi dunia, dan berkembang pesat di daerah tropis Asia, Afrika, Amerika Tengah dan Selatan. Setiap tahunnya sekitar 350-500 juta kasus malaria terjadi di seluruh dunia, dan sayangnya, lebih dari 1 juta dari korban tersebut merupakan anak-anak.1
Pada tahun 2014 penyakit ini merupakan penyebab kematian ke-tiga pada kasus penyakit infeksi dan penyebab kematian ke-enam pada penyakit secara keseluruhan di negara-negara yang berstatus ekonomi rendah. Pada tahun 2013 diestimasikan terdapat sekitar 198 juta kasus malaria yang terjadi secara global, dan menyebabkan sekitar 584.000 kematian.2
Indonesia memiliki kontribusi terhadap keseluruhan kasus malaria. Pada tahun 2013, didapatkan sekitar 1,8 juta kasus malaria yang dikonfirmasi, dan sekitar 3.2 juta dugaan yang belum dikonfirmasi. Tingginya dugaan kasus malaria yang belum dikonfirmasi ini diakibatkan oleh endemisitas malaria di desa-desa terpencil yang memiliki sarana transportasi serta akses pelayanan kesehatan yang terbatas sehingga luput dari pendataan.11 NTB sendiri tercatat pada tahun 2009 terdapat 1.93 kasus per 100.000 penduduk, menempatkan NTB di posisi ke-10 untuk propinsi dengan kasus malaria terbanyak.3
Malaria disebabkan oleh protozoa yang disebut plasmodium, yang ditularkan melalui gigitan nyamuk jenis Anopheles. Dari ke empat spesies yang biasanya menginfeksi manusia, 95% disebabkan oleh Plasmodium falciparum dan Plasmodium vivax.11
Kejadian infeksi oleh semua agen infektif dapat dipastikan melibatkan sistem imun,
tidak terkecuali infeksi oleh plasmodium yang bertujuan menginduksi imunitas spesifik yang sukses. Salah satu organ limfoid sekunder terbesar yang berperan adalah lien. Lien memiliki tugas selektif menyaring dan menghancurkan sel-sel darah merah tua, mikroorganisme menular dan sel darah merah terinfeksi oleh plasmodium, sehingga akan ditemukan beberapa perubahan, terutama perubahan secara histologi. Perubahan maksimal struktur lien dapat dilihat hari ketujuh pasca infeksi plasmodium.12
Salah satu penyebab utama tingginya angka kejadian penyakit malaria adalah karena semakin meningkatnya angka kejadian resistensi Plasmodium falciparum terhadap obat antimalaria. Peningkatan kasus resisten ini terutama terjadi terhadap salah satu obat yang terstandar, yaitu klorokuin (CQ).4 Angka resistensi terhadap CQ berkisar 59%, sehingga obat-obat lama seperti klorokuin sudah tidak dapat dipertahankan sebagai obat utama.5
Dilaporkan bahwa beberapa biota laut juga memiliki aktivitas antimalaria, diantaranya adalah spons laut (Suparno, 2005). Spons merupakan salah satu komponen biota penyusun terumbu karang yang mempunyai potensi bioaktif yang tidak terlalu dimanfaatkan. Spons laut mengandung senyawa aktif yang memiliki persentase keaktifannya jauh lebih besar dibandingkan dengan senyawa-senyawa yang dihasilkan oleh tumbuhan darat.7 Ekstrak metabolit dari spons mengandung beberapa senyawa bioaktif, salah satunya yaitu memiliki kandungan alkaloid yang memiliki properti anti-malaria yang efektif.7
Spons laut genus Clathria merupakan salah satu genus yang menunjukkan potensi sebagai sumber senyawa bioaktif yang efektif tersebut.3 Propinsi Nusa Tenggara Barat terkenal dengan kekayaan lautnya, dengan luas perairan lautnya hampir mencapai 30 ribu kilometer persegi.4Clathria sp. yang berasal dari Lombok merupakan kandidat yang kuat untuk dilakukan penelitian terhadap aktivitas antimalarianya.
Berdasarkan latar belakang tersebut penulis bertujuan melakukan penelitian untuk mengetahui apakah ada pengaruh pemberian ekstrak spons laut (Clathria Sp.) terhadap histopatologi lien mencit yang terinfeksi oleh
Plasmodium berghei.
METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan metode Post Test Only Controlled Group Design. Penelitian dilakukan selama 7 hari. Sampel penelitian kali ini adalah mencit balb/c. Sampel dipilih dengan cara simple random sampling dan dibagi menjadi 6
kelompok yang terdiri atas empat kelompok perlakuan (P) dan dua kelompok kontrol (K), dimana setiap kelompok terdiri atas 5 ekor mencit. P-1 diberikan ekstrak spon 50 mg/ kgBB, P-2 100 mg/kgBB, P-3 150 mg/kgBB, P-4 200 mg/kgBB, Kelompok Kontrol Positif (K+) diberikan kloroquin dengan dosis 5 mg/kgBB, sedangkan kelompok konrtol negatif (K-) tidak diberikan perlakuan setelah diinfeksikan P. berghei. Perlakuan diberikan satu kali per hari. Pada hari terakhir penelitian, dilakukan eksisi
Tabel 1. Rerata diameter pulpa putih lien
Pada table 1 dapat dilihat bahwa diameter pulpa putih terlihat pada K(-) diameternya 75% lebih lebar dari pada kelompok yang lainnya. Dalam melakukan uji statistik data, dilakukan uji normalitas data dengan uji Shapiro-Wilk karena sampel kurang dari 50. Hasil uji normalitas ditampilkan pada tabel 2 dengan hasil berupa nilai yang tidak signifikan (p > 0,05) pada semua kelompok. Jumlah sampel yang diteliti pada kelompok K(-), P1, dan P2 terhitung sebanyak empat ekor, hal ini dikarenakan tikus mati pada hari ketujuh perlakuan.
Kelompok
perlakuan R
Tabel 2. Hasil uji normalitas masing-masing kelompok
Dari tabel 2 disimpulkan bahwa data tidak terdistribusi secara normal sehingga dilakukan uji hipotesis uji non parametrik
Kruskal Wallis untuk melihat pengaruh dari masing-masing perlakuan terhadap diameter pulpa putih lien mencit. Pada hasil uji non parametrik Kruskal Wallis didapatkan nilai p
pada parameter diameter pulpa putih adalah
0,002. Data diatas menunjukan perbedaan yang signifikan pada diameter pulpa putih tikus (p<0.05). Untuk melihat nilai p antar kelompok, dilanjutkan dengan melihat hasil uji Post Hoc
dengan Mann Whitney U Test.
Tabel 3. Uji Post Hoc (dengan Mann Whitney U Test) perbedaan diameter pulpa putih lien antara Kelompok Kontrol dan Kelompok Perlakuan
Berdasarkan uji Post Hoc pada table 3 didapatkan bahwa terdapat perbedaan yang bermakna (p<0,05) pada diameter pulpa putih P1, P2, P3, dan P4 terhadap K(-). Sedangkan P1,
P2, P3, dan P4 terhadap K(+) tidak ada perbedaan (p> 0,05). Serta antar kelompok perlakuan (P1, P2, P3 dan P4 terhadap P1 P1, P2, P3 dan P4) juga tidak ada perbedaan (p> 0,05).
Pembahasan
Plasmodium disebarkan ke jaringan tubuh melalui sistem peredaran darah dan limfe. Plasmodium yang dibawa bersama darah
bertindak sebagai antigen. Tubuh memiliki kemampuan melawan berbagai jenis organisme atau toksin yang dapat merusak jaringan organ.10
Gambar 1. Diagram peningkatan diameter pulpa putih.10,11,12,14
Pada malaria akan terjadi pembesaran dari lien yang disebut splenomegali. Hal tersebut terjadi karena lien merupakan organ
retikuloendothelial, dimana merupakan tempat plasmodium yang terinfeksi akan dihancurkan oleh makrofag dan limfosit. Penambahan sel-sel radang ini akan mengakibatkan lien membesar.11
beraktivitas normal yaitu sekitar 0,25mm-0,8mm.13
Efek dari toksisitas suatu bahan dapat diamati dari seberapa banyak jumlah sel limfosit yang mati dan dengan mengamati tingkat proliferasi sel limfosit. Hal ini dapat diamati secara kuantitaif dengan mengukur rerata diameter pulpa putih lien.14
Ekstrak spons laut ( Clathria sp.) yang berfungsi sebagai anti malaria diberikan dengan dosis 50 mg/kgBB, 100 mg/kgBB, 150 mg/kgBB, 200 mg/kgBB pada kelompok perlakuan (P1, P2, P3 dan P4) sedangkan pada kelompok kontrol dibagi menjadi dua yaitu K(-) yang hanya diberikan aquades saja, dan K(+) yang diberikan klorokuin 5mg/kgbb.
Aktifitas anti oksidan dan anti malaria telah diteliti terkandung di dalam spons laut, salah satu senyawa anti oksidan dan anti malaria yang terdapat pada spons laut adalah flavonoid. Flavonoid adalah suatu kelompok senyawa alami dengan variasi struktur fenol dan biasa ditemukan pada tumbuhan darat, namun pada penelitian terbaru didapatkan kadar flavonoid jauh lebih tinggi pada biota laut. Flavonoid memiliki struktur kimia C6-C3-C6. Kerangka flavonoid terdiri dari satu cincin aromatik A, satu cincin aromatik B, dan cincin tengah berupa heterosiklik yang mengandung oksigen.15
Tabel 1 menunjukan rerata diameter pulpa putih pada kelompok control (-) lebih tinggi daripada nilai normal pada mencit dan lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok lain, hal ini menujukan induksi Plasmodium berghei
sudah berhasil menginfeksi lien. Tabel 1 juga menunjukkan rerata diameter pulpa putih lien
pada kelompok perlakuan (P1, P2, P3, dan P4) lebih rendah dibandingkan dengan kelompok kontrol negatif ((K(-)).Uji Kruskal-Wallis pada diameter pulpa putih lien menunjukan nilai yang signifikan (p< 0,05), hasil ini sesuai dengan hasil penelitian
sebelumnya oleh Anggarasari et al pada tahun 2014. Efek anti-plasmodial dari ektrak Clathria sp. dapat menekan tingkat parasitemia dari infeksi plasmodium berghei dan dapat mencegah peningkatan diameter pulpa putih lien.12,14
Setelah dilakukan uji Post Hoc (tabel 3) terhadap diameter pulpa putih lien, didapatkan perbedaan yang bermakna antara semua kelompok perlakuan (P1, P2, P3, dan P4) terhadap kelompok kontrol negatif (K(-)) serta tidak ada perbedaan signfikan antara kelompok perlakuan (P1, P2, P3, dan P4) dengan kelompok kontrol positif (K(+)) . Berdasarkan hal tersebut, dapat disimpulkan bahwa pemberian ekstrak spons laut Clathria sp. dengan dosis 50 mg/kgBB, 100 mg/kgBB, 150 mg/kgBB, dan 200 mg/kgBB memiliki perngaruh terhadap diameter pulpa putih lien yang bermakna terhadap kelompok kontrol negatif yang hanya diinduksi
Plasmodium berghei.
Gambar 2. Gambaran pulpa putih mecnit normal (kiri), Gambaran pulpa
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian terhadap pengaruh pemberian ekstrak spons laut (Clathria sp.), dapat disimpulkan bahwa diameter pulpa putih kelompok perlakuan satu, dua, tiga, dan empat (P1, P2, P3 dan P4) yang diberikan ekstrak ethanol daun ekstrak spons laut (Clathria sp.) lebih rendah dengan perbedaan yang bermakna dibandingkan kelompok kontrol negatif yang hanya diberikan aquades, dan tidak ada perbedaan dibandingkan kelompok kontrol positif yang diberikan Klorokuin.
DAFTAR PUSTAKA
1. NIAID, (2007). Undestanding Malaria: Fighting an Ancient Scourge. Available at: https:// www.niaid.nih.gov/ topics/ Malaria di Indonesia. Available at: http:// www.depkes.go.id/download.php? www.ncbi.nlm.nih.gov/ pmc/ articles/ PMC385418/ [Diakses pada: 16 Maret 2015].
5. Elyazar I, Hay S L, Baird J K. (2011). Malaria Distribution, Prevalence, Drug Resistance and Control in Indonesia. Control in Africa Tradition, Science and Public Policy. Available at: http:// www.mmv.org/sites/default/files/
uploads/docs/publications/
Malaria_Book.pdf [Diakses pada: 18 November 2015].
7. Suparno. (2005). Kajian Bioaktif Spons Laut (Forifera: Demospongiae) Suatu Peluang Alternatif Pemanfaatan Ekosistem Karang Indonesia dalam
9. Carrol, J dan Arruda J. (2009) Uses of Marines Compuound. Available at: http://digitalcommons.calpoly.edu. [Diakses pada 15 Maret 2015].
11. Depkes RI, (2008). Pedoman Penatalaksana Kasus Malaria di Indonesia. Available at: http:// pppl.depkes.go.id/_asset/_download/ Pedoman%20Penatalaksanaan
%20kasus%20 Malaria%202012.pdf [Diakses pada: 15 Maret 2015].
12. Kumar V, dan Bagai U. (2014). Structural Changes in Spleen Architecture upon Plasmodium berghei (NK-65) Infection in BALB/c Mice.
Available at: http://
www.iosrjournals.org/ iosr-jpbs/papers/ Vol9-issue4/Version 3/C09431620.pdf [Diakses pada: 18 November 2015]. 13. Junqueira. (2013). Basic Histology Text
and Atlas. Bloomington: Mc Graw Hill Education
14. Anggarasari Y, Luqman E M, Poernomo B, dan Handijatno D. (2014). Pengaruh Pemaparan Karbofuran Terhadap Gambaran Diameter Pulpa Putih Lien Mencit (Mus musculus) Available at: http://journal.unair.ac.id/download-fullpapers-vetmed78cb87999dfull.pdf [Diakses pada: 5 Januari 2016].
