PENGARUH PEMBERIAN SUPLEMENTASI ASAM LIPOAT ALFA TERHADAP PROFIL LIPID DAN KETEBALAN DINDING AORTA
ABDOMINALIS PADA TIKUS HIPERLIPIDEMIA
Vita Ikenur Baniar,Dr Oki Suwarsa,,dr,M.Kes SpKK Dr. Reni Farenia dr, M.Kes
1. Latar Belakang
Penyakit aterosklerosis atau pengerasan arteri adalah kondisi pada arteri besar dan kecil yang ditandai penimbunan endapan lemak, trombosit, neutrofil, monosit, dan makrofag di seluruh kedalaman tunika intima sampai ke tunika media,arteri yang sering terkena adalah arteri koroner,aorta dan serebral. merupakan penyebab utama kematian dinegara maju atau berkembang1,2.
Hiperlipidemia secara langsung dapat merangsang terjadinya disfungsi endotel.5 Apabila hiperlipidemia terjadi kronis akan menyebabkan akumulasi lipoprotein pada tempat jejas yaitu pada lokasi terjadinya disfungsi endotel. Penumpukan lipid pada dinding arteri akan mencederai berbagai komponen arteri, meningkatkan lintas pinositosis transendotelial yang masuk tunika media akan mencederai miosit serta merangsang proses hipertropi dan hyperplasia miosit 8. Hiperlipidemia yang terjadi akan meningkatkan permeabilitas endotel yang akan mempermudah masuknya lipid dalam endotel, akan terjadi oksidasi LDL yang akan merangsang terjadinya aterosklerosis10
2. Patogenesis Aterosklerosis
Aterosklerosis merupakan suatu proses degeneratif, juga merupakan proses inflamasi kronik yang diikuti oleh suatu proses reparasi di dinding arteri
Perjalanan aterosklerosis secara histopatologik dibagi menjadi beberapa tahap Tahap I–lapisan berlemak (fatty streak)3,24-28
Fatty streakterdiri makrofag yang bermigrasi ke ruang subendotelial dan sel otot polos yang mengandung lemak sehingga akan memberikan gambaran sel busa (foam cells). Fatty streak dijumpai di aorta pada bayi yang baru lahir dan dijumpai dalam jumlah yang lebih banyak pada anak – anak yang berusia 8 – 10 tahun pada aterosklerosis aorta di negara barat.21 Fatty streak pada arteri dapat mulai terlihat pada umur 15 tahun dan jumlahnya akan bertambah sampai pada dekade ke tiga dari umur manusia. Akan tetapi tidak semua fatty streak akan berlanjut menjadi lesi fibrotik.21 Fatty streak berkembang pada lokasi dimana biasanya terjadi sel endotel yang luka,
Tahap II–Fibrous plaque
ditandai dengan adanya tutup fibrotik (fibrotic cap). berwarna agak keputih –
putihan , berkalsifikasi dan dapat menonjol ke dalam lumen sehingga dapat menyebabkan sumbatan parsial dari arteri . Fibrous cap ini merupakan suatu lesi patognomonik pertama aterosklerosis.23Pada tahapan ini sering dijumpai mulai umur 25 tahun di aorta dan arteri koronaria ,di negara dengan insidens tinggi dari aterosklerosis21.
3) Tahap III–Lesi Komplikata
Bagian dari inti plak yang mengalami komplikasi akan menyebabkan ukuran menjadi bertambah besar dan dapat mengalami perkapuran.23
Ulserasi dan perdarahan menyebabkan trombosis, pembentukan aneurisma, dan diseksi dari dinding pembuluh darah yang menyebabkan timbulnya gejala penyakit.25
3. Induksi Adrenalin dan Kuning Telur terhadap Aterosklerosis
Prasetyo dkk berhasil membuat model aterosklerosis pada tikus Wistar dengan menginduksi 0,006 mg adrenalin injeksi inisial intra vena dan diet 10 mg kuning telurintermitten selama 14 hari dengan menggunakan metode Constantinides 2,7
arteri yang disebabkan oleh jejas pada arteri, reaksi proliferasi pada jejas, dan deposisi lemak pada daerah jejas serta proses perbaikan dengan pembentukan fatty streaks1-2. Manifestasi jejas adalah peningkatan endotel, yang menyebabkan migrasi
eksudat plasma seperti protein (fibrinogen), glukoprotein, lipoprotein, dan monosit2 Stres dapat meningkatkan sekresi adrenalin, sedangkan adrenalin yang berlebihan dapat menyebabkan jejas pada pembuluh darah yang mengawali suatu patogenesis aterosklerosis2,11
4. Manifestasi klinik
Aterosklersis dapat dimulai pada usia anak – anak, tapi belum memberikan gejala apapun selama berpuluh – puluh tahun, sampai pada akhirnya bermanifestasi sendiri lewat salah satu mekanisme berikut ini:31
• Penyempitan tersamar lumen vaskuler (misalnya gangren pada tungkai bawah terjadi karena aterosklerosis yang menimbulkan stenosis dalam arteri poplitea). Ruptur plak atau lesi superfisialis yang diikuti oleh pembentukan thrombus sehingga terjadi oklusi lumen yang tiba – tiba (misalnya infark miokardium terjadi sesudah oklusi lumen oleh trombus dari ateroma koroner yang lepas).
• Kelemahan dinding pembuluh darah yang diikuti oleh pembentukan aneurisma dan mungkin pula ruptur (misalnya aneurisma aorta abdominalis).5,7
5. Faktor Risiko Aterosklerosis
Faktor risiko aterosklerosis dapat dibedakan menjadi faktor risiko mayor atau utama dan faktor risiko minor..
Faktor resiko mayor Faktor resiko minor, tidak pasti
atau non kuantitatif
1. Tidak dapat dimodifikasi
a. Umur a. Stress
b. Jenis kelamin b. Diet dan nutrisi
c. Keturunan (ras) c. Alkohol
2. Dapat dimodifikasi a. Merokok
b. Tinggi kolesterol dlm darah c. Hipertensi
d. Kurang aktifitas fisik e. Diabetes Melitus
6. Profil Lipid
Ada empat kelompok utama lipoprotein yang mempunyai makna secara fisiologis dan diagnosa klinik, yaitu;
(1) kilomikron yang berasal dari penyerapan triasilgliserol di usus;
(2) lipoprotein dengan densitas sangat rendah (VLDL) atau pre- β -lipoprotein, yang berasal dari hati untuk mengeluarkan triasilgliserol; (3) lipoprotein dengan densitas rendah (LDL) atau β lipoprotein yang
memperlihatkan tahap akhir dalam katabolisme VLDL;
dominan pada kilomikron dan VLDL, sedangkan kolesterol dan fosfolipid masing-masing dominan pada LDL dan HDL20.
7.Kolesterol
Kolesterol terdapat dalam jaringan dan lipoprotein plasma dalam bentuk kolesterol bebas atau gabungan asam lemak rantai panjang sebagai ester kolesteril. Kolesterol disintesis di banyak jaringan dari asetil-KoA dan dikeluarkan dari tubuh dalam empedu sebagai garam kolesterol atau empedu.20,21 Kolesterol adalah produk metabolisme hewan dan terdapat pada makanan yang berasal dari hewan seperti kuning telur, otak, hati dan daging.8,20 Peranan utama kolesterol selain membentuk batu empedu adalah membentuk aterosklerosis pada pembuluh darah arteri yang penting, sehingga menyebabkan penyakit serebrovaskular, vaskuler perifer dan koroner.24
Aterosklerosis koroner berkaitan dengan rasio kolesterol LDL :HDL plasma yang tinggi2,20. Kolesterol berasal dari makanan dan biosintesis tubuh, dengan jumlah yang hampir sama. Asetil KoA merupakan sumber semua atom karbon pada kolesterol20.
Peningkatan kolesterol terjadi karena
(1) ambilan lipoprotein yang mengandung kolesterol oleh reseptor;
(2) ambilan kolestrol bebas dari lipoprotein yang kaya kolesterol ke membran sel; (3) sintesis kolesterol;
(4) hidrolisis ester kolesterol oleh enzim ester kolesteril hidrolase.21 Penurunan kolesterol terjadi karena
(1) aliran keluar kolesterol dari membran sel ke lipoprotein yang potensial kolesterolnya rendah
(2) esterifikasi kolesterol oleh enzim ACAT (asil-KoA:kolesterol asiltranferase); (3) penggunaan kolesterol untuk sintesis senyawa steroid lainnya, seperti hormon
LDL teroksidasi merupakan penyebab utama aterosklerosis, karena diambil lewat reseptorscavengermakrofag dan dikonversi menjadi sel busa yang membentuk fatty streaksehingga dianggap sebagai prekusor ateroma20.
LDL-oks bersifat antigenik sehingga terjadi reaksi pembentukan antibody yang mengikatnya dan membentuk kompleks imun, karena banyaknya limfosit yang masuk ke sub intima. 20. Kompleks imun LDL-oks akan difagosit oleh makrofag karena adanya reseptor FcR yang mengikat kompleks imun LDL-oks sehingga fagositosis semakin mudah dan memicu pembentukan sel busa1.
Diet kuning telur kaya kolesterol total dan trigliserida dapat meningkatkan jumlah kadar lipid dalam darah, kadar kolesterol total, LDL dan trigliserida, tetapi menurunkan kadar HDL, menambah jumlah sel busa dan ketebalan dinding aorta30,31.
Peran lipid terutama LDL sangat besar dalam perjalanan penyakit aterosklerosis, oleh karena itu, terapi anti lipogenik atau anti hiperkolesterolemia dapat menjadi suatu pilihan1. Aterosklerosis juga merupakan suatu penyakit inflamasi, sehingga terapi dengan antiinflamasi, dapat menghambat perkembangan lesi aterosklerosis dan terjadinya serangan PJK akibat aterosklerosis33, sedangkan oksidasi LDL dapat dihambat oleh senyawa-senyawa antioksidan20,26.
Ada beberapa teori yang mengaitkan umur dengan penuaan antara lain : 1. Teori apoptosis
Sel mempunyai program yang disebut program kematian sel. Jadi sel – sel tubuh telah deprogram untuk membunuh dirinya sendiri bila lingkungan berubah. Hormon insulin, insulin like growth factors (IGFs) dan beberapa growth factors lain akan menghambat proses apoptosis pada berbagai macam sel dan jaringan
2. Teori penuaan hormonal
menyebabkan kolesterol yang merupakan bahan untuk pembentuk beberapa hormon akan meningkat karena penggunaannya yang berkurang akibatnya kadar dalam darah akan meningkat juga.
3. Teori telomere
Sel yang tua tetap melaksanakan metabolisme tetapi tidak lagi membelah dan ekspresi gennya akan berkurang sehingga menyebabkan penyakit degenerative pada usia tua33
8. Antioksidan
Antioksidan adalah substansi yang diperlukan tubuh untuk menetralisir radikal bebas dan mencegah kerusakan yang ditimbulkan oleh radikal bebas terhadap sel normal, protein, dan lemak. Antioksidan menstabilkan radikal bebas dengan melengkapi kekurangan elektron yang dimiliki radikal bebas , dan menghambat terjadinya reaksi berantai dari pembentukan radikal bebas yang dapat menimbulkan stres oksidatif .23,28
Antioksidan berdasarkan cara kerjanya dapat dibedakan menjadi 3 kelompok
1. Antioksidan preventif, yang mengurangi kecepatan inisiasi (permulaan) rantai reaksi, mencegah pembentukan ROS baru, seperti seruloplasmin, metallotionin, albumin, mioglobin, feritin dan transferin
2. Antioksidan scavenger, yaitu menekan dan menghilangkan ROS, misalnya
glutation, ALA, vitamin E, vitamin C, β-karoten, asam urat dan bilirubin 3. Antioksidan enzim, yaitu berfungsi sebagai enzim katalisis berbagai molekul.
Termasuk kedalam kelompok ini adalah superoxide dismutase (SOD), glutation reduktase, glutation peroksidase, katalase dan metalloenzim
Mekanisme kerja antioksidan memiliki dua fungsi.
Fungsi pertama merupakan fungsi utama dari antioksidan yaitu sebagai pemberi atom hidrogen.Fungsi kedua merupakan fungsi sekunder antioksidan, yaitu memperlambat laju autooksidasi dengan pengubahan radikal lipida ke bentuk lebih stabil.
Pertama kali diisolasi pada tahun 1951 oleh Reed dkk sebagai agen katalis yang berhubungan dengan piruvat dehidrogenase, dikenal dengan berbagai nama, termasuk 2-dithiolane-3 pentanoic acid; 1,2-dithiolane-3 valeric acid; dan thioctic acid13,
Asam α-lipoat
S S
CH2 CH2 CH2 CH2
CH2 CH2 CH2 COOH
Asam α-lipoat sebagai kandidat antioksidan ideal karena perannya sebagai berikut : spesifitas dalam memadamkan radikal bebas, aktivitas meng-kelasi logam, interaksi dengan antioksidan lainnya dan beberapa efek pada ekspresi gen.15
Asam α-lipoat cukup unik dengan memiliki kemampuan berperan sebagai antioksidan dalam jaringan larut lemak maupun air, didalam bentuk teroksidasi
maupun tereduksi. Asam α-lipoat juga sangat mudah diserap melalui konsumsi lewat oral. ALA terdiri dari 2 jenis yaitu R-ALA (bentuk ALA alami didalam tubuh manusia dan aktif secara biologis), S-ALA (bentuk tidak alami dan merupakan produk sintetis ).
9. Hasil Penelitian
Didapatkan hasil bahwa pemberian ALA terhadap tikus yang mendapat diet tinggi kolesterol memperlihatkan adanya efek pencegahan terhadap terjadinya penebalan dinding aorta abdominalis dan perubahan kadar total kolesterol.
kolesterol + oral ALA. Masing-masing kelompok terdiri dari 7 ekor menjalani waktu percobaan selama 30 hari.
Subyek dilakukan pemeriksaan darah yang didapatkan dari aspirasi darah pada jantung tikus dan diamati gambaran hapus aorta abdominalis Darah diperiksa dengan menilai kadar HDL, LDL, total kolesterol dan trigliserida .
Hasil penelitian pada gambaran hapus aorta abdominalis diperoleh melalui pengamatan mikroskopik dengan mengukur penampang melintang aorta abdominalis dari tunica intima sampai tunica adventitia
Gambar analisa perbandingan rata-rata nilai kolesterol total
Dari gambar diatas memperlihatkan Analisa dengan menggunakan uji Post hoc pada kelompok III dan kelompok IV terdapat perbedaan yang bermakna.
Gambar analisa perbandingan rata-rata nilai LDL
Gambar analisa perbandingan rata-rata nilai HDL
Gambar diatas memperlihatkan analisa dengan menggunakan analisis Post Hoc pada kelompok III dan kelompok IV tidak terdapat perbedaan yang bermakna.
Gambar analisa perbandingan rata-rata nilai trigliserida
Gambar diatas memperlihatkan analisa dengan menggunakan analisis Post Hoc pada kelompok III dan kelompok IV tidak terdapat perbedaan yang bermakna
Gambar diatas memperlihatkan analisa dengan menggunakan analisis Post Hoc pada kelompok III dan kelompok IV terdapat perbedaan yang bermakna.
Pembahasan
Pada kelompok IV terjadi penurunan kadar kolesterol karena ALA sebagai antioksidan mempunyai efek membantu reaksi hidroksilasi dalam pembentukan asam empedu menjadi kolsterol, meningkatkan jumlah ekskresi kolesterol dan menurunkan kadar kolesterol dalam darah16
Kadar LDL,dan kadar trigliserida yang tinggi pada kelompok III dan IV mungkin disebabkan karena fungsi hati sebagai regulator kolesterol dalam darah masih optimal , demikian juga kadar HDL yang menurun pada kelompok III dan IV . Perbedaan profil lipid yang tidak sesuai dengan yang diharapkan juga disebabkan karena perbedaan metabolisme di hepar pada tikus sampel.19
Umur sampel juga berpengaruh pada hasil penelitian dimana pada penelitian ini sampel yang digunakan adalah tikus wistar dengan umur yang masih muda (5 bulan). Hal ini sesuai dengan teori telomere.
Pada kelompok II dan III terjadi penebalan dinding aorta, hal ini sesuai dengan teori bahwa penggunaan injeksi adrenalin akan memberikan jejas pada endotel, sel otot polos dan lembaran elastin yang menyebabkan penebalan dinding aorta abdominalis, gangguan hemodinamik berupa turbulensi meningkat , peningkatan tekanan darah, shear stressdan gangguan metabolik8,25
Kesimpulan Khusus
DAFTAR PUSTAKA
1. Almatsier S. Prinsip dasar ilmu gizi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama;2001. h.296-301. 2. Rosendorf C, editor. Essential cardiology: principles and practice. 2nd ed. Totowa (NJ):
Humana Press; 2005. p. 409-18.
3. Siswono. Peran gizi untuk cegah penyakit kardiovaskular [Online]. 9 Juli 2003. [disitasi 28 Nov 2007].
4. Banerjee SK, Maulik SK. Effect of garlic on cardiovascular disorders: a review. Nutritionj [Online] 2002 Nov [cited 2009 Jan 18]; 1(4). Available from: URL:http://www.nutritionj.com/content/1/1/4
5. Sugihartuti R, Maslachah L. Efek perlindungan sel endothel oleh ekstrak air bawang putih (Allium sativum Linn.) pada hiperkolesterolemia. Jurnal Penelitian Media Eksakta [Online] 2003 Apr [disitasi 12 Des 2007]; 4:1.
6. Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW. Bani AP, Sikumbang TM, editor. Biokimia harper. Edisi ke 25. Jakarta : EGC. 2003. h. 148-59,270- 82.
7. Koolman J, Roehm KH. Color atlas of biochemistry. 2nd ed. New York (NY): Thieme; 2005. p. 46-56,172-3.
8. National Cholesterol Education Program. Adult Treatment Panel (ATP) III guidelines ata -glance quick desk reference [Online]. 2011 Mei [cited 2009 Feb 23];
Available from:
URL:http://www.nhlbi.nih.gov/guidelines/cholesterol/atglance.pdf
9. Ross R. Atherosclerosis-an inflammatory disease. NEJM [Online]2009 Jan [cited 2009 Jan 18]; 340:115-26.
Available from: URL:http://content.nejm.org/cgi/content/full/340/2/115
10. Lam JY. Atherosclerosis: heart and blood vessel disorders: merck manual home edition.
[Online]. 2008 [cited 2009 Jan 19]; Available from:
URL:http://www.merck.com/mmhe/sec03/ch032a.htmlAthar, M. 2002.
11. Oxidative Stress and Experimental Carcinogenesis. Indian J Exp Biol. Vol 40. p. 656–667. 12. Baskoro,A., Konthen, P.G. 2008. Basic Immunologyof Aging Process. Naskah Lengkap pada
5th Bali Endocrine Update 2nd Bali Aging and Geriatric Update Symposium. Bali 11-13 April 2008.
13. Beers, M. 2005. Goldman,R dan Klatz,R The Merck Manual of Health & Aging. Amerika Serikat : Ballantine Book Trade Paperback. p. 24-25. Goldman, R dan Klatz, R. 2007.
14. Antioxidant Role of Alpha Lipoic Acid in Lead Toxicity. Free Radic Biol Med. vol 1. p. 75-81. 15. Alpha–lipoic acid. Alternative Medicine Review. Vol 11.p.232–237 .2006
16. Pande M, Flora SJ . Lead induced oxidative damage and its response to combined administration of alpha-lipoic acid and succimers in rats. Toxicology 2004,177: 187-196. 17. Jones, W., Li, X., Qu, Z. C., Perriott, L., Whitesell, R. R., May, J. M. 2005. Uptake, Recycling,
and Antioxidant Actions of Alpha Lipoic Acid in Endothelial Cells. Free 1Radic Biol Med. vol 33. p. 83-93.
18. Klatz, R. 2003. Anti Aging Medical Therapeutic. vol 5. The A4M Publication. Chicago. p. 3. 18. Nichols, T. B. 2011.α-lipoic acid : Biological Effects & Clinical Implications.
19. Velayutham Pon, Anand Babu, Dongmin Liu. Green Tea Catechins and Cardiovascular Health: An Update. Curr Med Chem: 2008; 15(18); 1840-1850
20. Hutter, Carolyn M. Mellisa A Austin, Steve E Humphries.Familial Hypercholesterolemia, Peripheral Arterial Disease and Stroke: a Huge Minireview. American Journal of Epidemiology. 2004; 160(5):
22. Thorne Research.vol 2. p. 177-183 Ahmed I, Lakhani MS, Gillett M, John A, Raza H. Hypotriglyceridemic and hypocholesterollemic effects of antidiabetic Momordic charantia (Karela) fruit extract in streptozotocin-induced diabetic rats. Diabetes Research and Clinical Practice. 2000;51. 54
23. Chaturvedi P, George S, Milinganyo M, Tripathi YBE. Effect of Momordica caharantia on lipid profile and oral glucose tolerance in diabetic rats. Phytother Res. Nov: 18. 2004. 37
24. Ganiswara SG, Setiabudy R, Suyatna FD, Purwantyastuti, Nafrialdi. Farmakologi dan Terapi. Bag.Farmakologi FK UI. Jakarta. 2005.
25. Vyta. Kolesterol tinggi (hipercholesterol) sebagai salah satu faktor risiko penyakit kardiovaskular, available from www.sinarharapan. co.id /iptek/ kesehatan /2004/0702/kes1.htm1\
26. Basch E, Gabardi S, Ulbricht C. Bitter melon (Momordica charantia) : A review of efficacy and safety. Am J Health-Syst Pharm. 2003; 40. 2003
27. Rumbold, A.R., A.C. Crowther, R.R. Haslam, A.G. Dekker and S.J. Robinson, 2006. Alpha lipoic acid and the risks of preeclampsia and perinatal complications. N. Engl. J. Med., 354(17): 1796-1896.
28. Lawrence GS. Peranan apoptosis pada pathogenesis aterosklerosis, Jurnal medika Nusantara,2009; 20,167-175.
29. Jacobs RA. Alpha lipoic acid in Modern Nutrition in Health and Disease,9thedition. 2008 30. Prasetyo A, Sadhana, Miranti IP. Profil lipid dan ketebalan dinding arteri abdominalis tikus
wistar pada injeksi inisial arteri intravena ( IV ) dan diet kuning telur intermitten. Media medika Indonesia 2006, 35:3,143-157.
31. Dahlan MS. Statistik untuk kedokteran: Uji hipotesis dengan menggunakan SPSS program 12 jam. Jakarta. Bina Mitra Press. 2004. 45
32. Santoso S. Mengolah data statistik secara professional. Gramedia. Jakarta. 2004. 46
33. Kreisberg, Robert A, Albert Oberman. Medical Management of Hyperlipidemia/Dyslipidemia. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2003; 88(6): 2445-61.
34. Handa. Momordica charantia database : Information on Momordica charantia bitter melon, available from PubMedLink, 2004.
35. Ahmed I, Lakhani MS, Gillett M, John A, Raza H. Hypotriglyceridemic and hypocholesterollemic effects of antidiabetic Momordic charantia (Karela)
35. fruit extract in streptozotocin-induced diabetic rats. Diabetes Research and Clinical Practice. 2000;51.
36. Chaturvedi P, George S, Milinganyo M, Tripathi YBE. Effect of Momordica caharantia on lipid profile and oral glucose tolerance in diabetic rats. Phytother Res. Nov: 18. 2004.37
37. Ganiswara SG, Setiabudy R, Suyatna FD, Purwantyastuti, Nafrialdi. Farmakologi dan Terapi. Bag.Farmakologi FK UI. Jakarta. 1995.49Depkes RI. Farmakope Indonesia I dan II ed I. Jakarta. 1962.
38. Anonimous. Statin for high cholesterol: Health guide A-Z, available from http://my.webmd.com /hw/cholesterol_management/hw115113asp.
39. Anonimous. Unclog your artheries without surgery: Nutritional atherosclerosis control – free radical scavengers. available from http:/www.full-health.com/partthreeB.htm.3
