PENGARUH PEMBERIAN TIGA JENIS KOMBINASI
HERBAL A, B DAN C TERHADAP KAPASITAS PRODUKSI
INTERFERON GAMMA (IFN-γ) DAN INTERLEUKIN 4 (IL-4)
PADA MENCIT BALB/C
JURNAL MEDIA MEDIKA MUDA
Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan guna mencapai derajat sarjana strata-1 Kedokteran Umum
DINDA SEKAR PARAMITHA 22010110120033
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA KEDOKTERAN FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS DIPONEGORO 2014
PENGARUH PEMBERIAN TIGA JENIS KOMBINASI HERBAL A, B DAN C TERHADAP KAPASITAS PRODUKSI INTERFERON GAMMA (IFN-ϒ) DAN INTERLEUKIN 4 (IL-4) PADA MENCIT BALB/C
Dinda Sekar Paramitha1, Edi Dharmana2 ABSTRAK
Latar Belakang Manusia memiliki sistem imun untuk melindungi diri terhadap masuknya unsur-unsur patogen. Interferon Gamma (IFN-ϒ) dan Interleukin 4 (IL-4) merupakan sitokin yang berperan sebagai mediator untuk pertahanan tubuh. Penelitian mengenai obat herbal sebagai imunostimulan telah banyak dikembangkan. Pemberian kombinasi herbal A, B, C belum pernah dilakukan, tetapi bahan-bahan yang terkandung di dalamnya sudah diketahui manfaat farmakologisnya, dan diharapkan dapat memberikan hasil yang signifikan sehingga dapat digunakan sebagai imunostimulan.
Tujuan Mengetahui pengaruh pemberian 3 jenis kombinasi herbal A, B dan C terhadap kapasitas produksi IFN-ϒ dan IL-4 pada mencit BALB/c.
Metode Penelitian eksperimental laboratorium murni dengan Post Test Only
Control Group Design. Jumlah sampel 32 ekor mencit BALB/c betina yang dibagi
menjadi 4 kelompok. Kelompok K diberi aquades 0,08 ml/hari, P1 diberi kombinasi herbal A 0,08 ml/hari, P2 diberi kombinasi herbal B 0,08 ml/hari, P3 diberi kombinasi herbal C 0,08 ml/hari. Sampel melalui adaptasi pakan standart selama 7 hari, kemudian diberi perlakuan selama 7 hari. Pada hari ke 8 dilakukan terminasi. Uji normalitas data menggunakan uji Saphiro-wilk dan uji One-way
ANOVA, yang dilanjutkan dengan uji post hoc.
Hasil Hasil rerata kapasitas produksi IFN-ϒ kelompok K=16,17 4,520; P1=29,42 8,773; P2=23,84 6,892; P3=25,38 5,287. Sedangkan IL-4 kelompok K=4,95 0,750; P1=8,16 0,753; P2=6,34 0,685; P3=6,69 0,776. Terdapat perbedaan yang bermakna pada kapasitas produksi IFN-ϒ yaitu P1,P2,P3 terhadap kontrol. Pada kapasitas produksi IL-4 yaitu P1,P2,P3 terhadap kontrol dan P1 terhadap P2 dan P3.
Kesimpulan Kombinasi herbal A, B dan C dapat meningkatkan kapasitas produksi IFN-ϒ dan IL-4 pada kelompok perlakuan.
Kata kunci : Kombinasi herbal A, B, C, IFN-ϒ, IL-4 1
Mahasiswa program pendidikan S-1 Kedokteran Umum FK Undip 2
THE EFFECTS OF THREE KINDS OF HERB COMBINATIONS A, B AND C TOWARD PRODUCTION CAPACITY OF INTERFERON GAMMA (IFN-ϒ) AND INTERLEUKIN 4 (IL-4) IN BALB/C MICE
Dinda Sekar Paramitha1, Edi Dharmana2
ABSTRACT
Background Human had immune system to protect our body from pathogens.
Interferon Gamma and Interleukin 4 were kinds of cytokines that had role as immunostimulant.The research of some herb medicines as immunostimulants had been done. A,B and C were herb combinations that had never been researched before, but it compositions had been known the pharmacological benefits, it was expected to give significant result so it could be used as immunostimulant.
Aims Determine the effects of herb combinations of A,B and C towards the
production capacity of IFN-ϒ and IL-4 in BALB/c mice.
Methods The study design was purely an experimental laboratory with Post Test
Only Control Group Design.The number of samples were 32 female BALB/c mice which was divided into four groups.The control group was given aquadest 0,08 ml/day, P1 group was given 0,08 ml/day of A combination, P2 group was given 0,08 ml/day of B combination, and P3 group was given 0,08 ml/day of C combination.There was adaption in 7 days, and then they were given treatment for 7 days.Termination was done in day 8.Normality test of the data used Saphiro-wilk and One-way ANOVA, followed by post hoc test.
Results Results of the mean production capacity of IFN-ϒ are K=16,17 4,520; P1=29,42 8,773; P2=23,84 6,892; P3=25,38 5,287. Whereas IL-4 are K=4,95 0,750; P1=8,16 0,753; P2=6,34 0,685; P3=6,69 0,776. Production capacity of IFN-ϒ gave significant results in P1,P2,P3 toward control group. Production capacity of IL-4 gave significant results in P1,P2,P3 toward control group, and P1 rowards P2 and P3.
Conclusion Herb combinations of A,B and C could increase the production
capacity of IFN-ϒ and IL-4 in treatment groups.
Key words : Herb combinations of A,B and C, IFN-ϒ, IL-4
1
Undergraduate student of Faculty of Medicine Diponegoro University
2Lecturer of Parasitology’s Department Faculty of Medicine Diponegoro
PENDAHULUAN
Lingkungan di sekitar manusia mengandung berbagai jenis unsur patogen yang dapat menyebabkan infeksi pada manusia. Infeksi yang terjadi pada orang normal umumnya singkat dan jarang meninggalkan kerusakan permanen. Hal ini disebabkan tubuh manusia memiliki suatu sistem yang disebut sistem imun.1 Salah satu upaya tubuh untuk mempertahankan diri terhadap masuknya unsur-unsur patogen yaitu melalui peranan mediator-mediator yang disebut sitokin, diantaranya adalah IFN-γ dan IL-4. IFN-γ merupakan aktivator utama makrofag, IL-4 merupakan sitokin anti inflamasi untuk melawan patogen ekstraseluler dan mencegah aktivasi makrofag.
Sekarang ini banyak dikembangkan penelitian mengenai obat herbal yang dapat meningkatkan respons imun (imunostimulan). Berbagai macam tanaman herbal banyak digunakan sebagai komposisi obat tersebut. Penelitian ini menggunakan 3 jenis kombinasi herbal yaitu kombinasi herbal A, B, dan C yang masing-masing memiliki komposisi dan kadar yang berbeda-beda. Ketiga jenis kombinasi herbal ini merupakan pengembangan dari obat yang pernah diteliti sebelumnya. Penelitian ini dilakukan pada mencit BALB/c dan parameter yang akan dilihat adalah kapasitas produksi IFN-γ dan IL-4 dari limpa mencit yang diterminasi. IFN-γ dan IL-4 digunakan sebagai parameter karena keduanya merupakan sitokin yang berperan dalam memacu reaktivitas imun, baik pada imunitas non spesifik maupun spesifik, dimana IFN-γ lebih berperan pada aktivasi imunitas seluler yaitu makrofag dan IL-4 pada aktivasi imunitas humoral yaitu antibodi.
METODE
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan rancangan Post Test
Only Control Group Design. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Penelitian
dan Pengujian Terpadu (LPPT) Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Penelitian dilaksanakan pada bulan Juni sampai Juli 2014. Objek penelitian adalah mencit BALB/c betina. Sampel dipilih dengan cara simple random sampling.
Menurut kriteria WHO jumlah sampel yang digunakan minimal 5 ekor tiap kelompok. Total sampel yang digunakan dalam penelitian ini berjumlah 32 ekor dengan kriteria inklusi yaitu mencit BALB/c betina, usia 6-8 minggu, berat badan 20-40 gram, dan dalam kondisi sehat (aktif dan tidak cacat). Sedangkan kriteria drop out yaitu mencit mati sebelum dilakukan observasi.
Mencit dibagi menjadi 4 kelompok (K, P1, P2, P3). Mencit diadaptasi selama 7 hari, kemudian diberi perlakuan selama 7 hari. Kelompok kontrol diberi aquadest, kelompok P1 diberi kombinasi herbal A 0,08 ml/hari peroral, kelompok P2 diberi kombinasi herbal B 0,08 ml/hari peroral, kelompok P3 diberi kombinasi herbal C 0,08 ml/hari peroral. Pada hari ke 8 dilakukan terminasi. Terminasi dilakukan untuk mengambil limpa agar dapat melaksanakan prosedur isolasi splenosit yang kemudian akan dilakukan pemeriksaan kapasitas produksi IFN-ϒ dan IL-4. Prosedur pemeriksaan menggunakan metode ELISA (Enzym Linked Immunosorbent Assay). Kemudian data dianalisis secara statistik dengan program
HASIL
1. Interferon Gamma (IFN-ϒ)
Tabel 1. Rerata Kapasitas Produksi IFN-ϒ
Variabel Mean SD
K 16,17 4,520
P1 29,42 8,773
P2 23,84 6,892
P3 25,38 5,287
Nilai rerata pada 3 kelompok perlakuan lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol. Nilai rerata tertinggi didapatkan pada kelompok P1 yaitu 29,42.
Gambar 1. Boxplot (IFN-ϒ)
Dari boxplot didapatakan mayoritas nilai median terletak di tengah dan tidak terdapat nilai ekstrim dan nilai outlier, sehingga dapat disimpulkan keempat variabel tersebut berdistribusi normal. Untuk memastikan persebaran data normal atau tidak, maka dilakukan uji Saphiro-Wilk. Ditemukan nilai p>0,05 yang berarti data berdistribusi normal. Setelah itu dilakukan uji homogenitas Levene Test.
Tabel 2. Uji Normalitas dan Homogenitas
Variabel Shapiro-Wilk (p) Levene Test (p)
K 0,572
0,514
P1 0,648
P2 0,844
P3 0,680
Ditemukan nilai p>0,05 pada uji normalitas dan uji homogenitas, sehingga memenuhi syarat untuk dilakukan uji One-way ANOVA.
Tabel 3. Uji One-way ANOVA
Variabel p K 0,004* P1 P2 P3
Pada uji One-way ANOVA didapatkan nilai p=0,004 (p<0,05) yang berarti data memiliki perbedaan yang bermakna. Kemudian dilanjutkan dengan uji post hoc untuk mengetahui kelompok mana yang mempunyai perbedaan bermakna.
Tabel 4. Uji post hoc
Variabel P1 P2 P3
K < 0,001* 0,027* 0,009*
P1 – 0,101 0,228
P2 – 0,644
*P<0,05
Dari tabel di atas didapatkan kelompok P1, P2 dan P3 signifikan terhadap K, P1 tidak signifikan terhadap P2 dan P3, P2 tidak signifikan terhadap P3.
2. Interleukin 4 (IL-4)
Tabel 5. Rerata Kapasitas Produksi IL-4
Variabel Mean SD
K 4,95 0,750
P1 8,16 0,753
P2 6,34 0,685
P3 6,69 0,776
Nilai rerata pada 3 kelompok perlakuan lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol. Nilai rerata tertinggi didapatkan pada kelompok P1 yaitu 8,16.
Gambar 2. Boxplot (IFN-ϒ)
Dari boxplot didapatakan mayoritas nilai median terletak di tengah dan tidak terdapat nilai ekstrim dan nilai outlier, sehingga dapat disimpulkan keempat variabel tersebut berdistribusi normal. Untuk memastikan persebaran data normal atau tidak, maka dilakukan uji Saphiro-Wilk. Ditemukan nilai p>0,05 yang berarti data berdistribusi normal. Setelah itu dilakukan uji homogenitas Levene Test.
Tabel 6. Uji Normalitas dan Homogenitas
Variabel Shapiro-Wilk (p) Levene Test (p)
K 0,118
0,864
P1 0,591
P2 0,869
P3 0,822
Ditemukan nilai p>0,05 pada uji normalitas dan uji homogenitas, sehingga memenuhi syarat untuk dilakukan uji One-way ANOVA.
Tabel 7. Uji One-way ANOVA
Variabel p K <0,001* P1 P2 P3
Pada uji One-way ANOVA didapatkan nilai p=<0,001 (p<0,05) yang berarti data memiliki perbedaan yang bermakna. Kemudian dilanjutkan dengan uji post hoc untuk mengetahui kelompok mana yang mempunyai perbedaan bermakna.
Tabel 8. Uji post hoc
Variabel P1 P2 P3
K < 0,001* 0,001* <0,001*
P1 – <0,001* <0,001*
P2 – 0,344
*P<0,05
Dari tabel di atas didapatkan kelompok P1, P2 dan P3 signifikan terhadap K, P1 tidak signifikan terhadap P2 dan P3, P2 tidak signifikan terhadap P3.
Gambar 3. Grafik Rerata Kapasitas Produksi IFN-ϒ dan IL-4
Dari grafik menunjukkan adanya peningkatan rasio IFN-ϒ terhadap IL-4 (rasio IFN-ϒ / IL-4).
0 5 10 15 20 25 30 K P1 P2 P3
IFN-ϒ
IL-4
PEMBAHASAN
Pemberian tiga jenis kombinasi herbal yaitu A, B dan C mempengaruhi kapasitas produksi IFN-ϒ dan IL-4. Ketiga kelompok perlakuan menghasilkan kapasitas produksi yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol, dimana kelompok P1 mempunyai nilai yang paling tinggi dibandingkan dengan P2 dan P3.
Peningkatan kapasitas produksi pada kelompok perlakuan P1, P2 dan P3 mempunyai hasil yang signifikan terhadap kontrol. Kelompok P1 yang diberi kombinasi herbal A menghasilkan nilai yang lebih tinggi dibandingkan dengan 2 kelompok perlakuan lainnya. Hasil penelitian Edi Dharmana tahun 2006 menyebutkan bahwa pemberian kombinasi herbal dapat meningkatkan IFN-ϒ.20 Penelitian tersebut menggunakan kombinasi herbal yang beberapa komposisinya juga terdapat dalam kombinasi herbal A, B dan C. Peningkatan IFN-ϒ memberikan keuntungan bagi tubuh melalui aktivasi makrofag yang dapat memfagosit bakteri, virus dan jamur yang masuk ke dalam tubuh.
Dari hasil penelitian, selain meningkatkan IFN-ϒ kombinasi herbal A, B dan C juga dapat meningkatkan IL-4. Peningkatan kapasitas produksi pada kelompok P1, P2 dan P3 mempunyai hasil yang signifikan terhadap kontrol. Kelompok P1 memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan dengan P2 dan P3. Hasil penelitian Edi Dharmana tahun 2006 menyebutkan bahwa pemberian kombinasi herbal dapat meningkatkan rasio IFN-ϒ / IL-4. Penurunan IL-4 dalam penelitian tersebut bertentangan dengan hasil penelitian yang baru saja dilakukan, dimana pada penelitian ini terjadi peningkatan IL-4 dan disertai dengan peningkatan IFN-ϒ. Peningkatan IL-4 memberikan keuntungan bagi tubuh karena berperan melawan parasit yang masuk ke dalam tubuh melalui aktivasi eosinofil. Namun peningkatan IL-4 yang terlalu besar dapat merugikan tubuh karena menimbulkan reaksi alergi melalui peran IgE yang dihasilkan.9 Pada grafik rerata kapasitas produksi IFN-ϒ dan IL-4 juga menunjukkan kelompok P1 mempunyai kapasitas produksi IFN-ϒ dan IL-4 yang paling tinggi dibandingkan dengan kelompok
perlakuan lainnya dan kelompok kontrol. Namun apabila dilihat dari rasio nya, kelompok P1 menunjukkan peningkatan rasio IFN-ϒ terhadap IL-4 (rasio IFN-ϒ / IL-4) yang berarti hasilnya sesuai dengan yang diharapkan.
Adanya peningkatan IFN-ϒ dan IL-4 menunujukkan bahwa hasil penelitian tidak sesuai dengan teori keseimbangan Th1 dan Th2. Apabila IFN-ϒ meningkat maka akan diikuti dengan penurunan IL-4, dan sebaliknya. Antigen yang masuk ke dalam tubuh akan memacu respon imun. Antigen tersebut akan memacu Th1 atau Th2. Ada beberapa kemungkinan yang menyebabkan peningkatan kedua sel Th tersebut. Imunitas tubuh pada setiap orang berbeda-beda, oleh karena itu pada beberapa kondisi antigen yang masuk ke dalam tubuh seseorang dapat memacu sel Th1 maupun sel Th2 sehingga menyebabkan imunitas seluler dan humoral bekerja untuk melawan patogen tersebut. Namun seiring berjalannya waktu, kesimbangan Th1 dan Th2 akan terjadi dimana akan terdapat peningkatan dan penurunan di antara keduanya.
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
1. Pemberian 3 jenis kombinasi herbal A, B dan C dapat mempengaruhi kapasitas produksi IFN-ϒ dan IL-4 pada mencit BALB/c.
2. Kombinasi herbal A, B dan C dapat meningkatkan kapasitas produksi IFN-ϒ dan IL-4 pada kelompok perlakuan.
3. Terdapat perbedaan yang bermakna pada kapasitas produksi IFN-ϒ yaitu ketiga kelompok perlakuan (P1, P2, P3) terhadap kontrol.
4. Terdapat perbedaan yang bermakna pada kapasitas produksi IL-4 yaitu ketiga kelompok perlakuan (P1, P2, P3) terhadap kontrol dan P1 terhadap P2 dan P3.
Saran
1. Penelitian lebih lanjut dengan variasi dosis pada setiap kelompok untuk mengetahui dosis yang tepat pada masing-masing kombinasi herbal dalam meningkatkan sistem imun.
2. Penelitian lebih lanjut dengan pemanjangan waktu perlakuan untuk mengetahui perbedaan kapasitas produksi yang dihasilkan.
3. Penelitian lebih lanjut terhadap sitokin lain dan Treg untuk mengetahui pengaruhnya terhadap keseimbangan sel T.
UCAPAN TERIMA KASIH
Peneliti mengucapkan terima kasih kepada Prof. dr. Edi Dharmana, M.Sc, PhD, Sp.ParK sebagai pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk membimbing kami, kepada dr. Neni Susilaningsih, M.Si yang telah banyak membantu kami selama penelitian, dan kepada ibu Tri Yuliati yang telah membantu dan mengarahkan kami dalam penelitian. Peneliti juga mengucapkan terimakasih kepada dr. Ratna Damma Purnawati, M.Kes selaku ketua penguji dan dr. Sudaryanto, M. Pd. Ked selaku penguji, serta pihak-pihak lain yang telah membantu sehingga penelitian ini dapat terlaksana dengan baik.
DAFTAR PUSTAKA
1. Kresno S B. Imunologi Diagnosis dan Prosedur Laboratorium. Jakarta: Badan Penerbit Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia; 2010.
2. Bratawidjaya K G. Imunologi Dasar Edisi ke-10. Jakarta: Badan Penerbit Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia; 2012.
3. Opal S M, VeraA. DePalo. Impact of Basic Research on Tomorrow’s Medicine. Anti-Inflammatory Cytokines [Internet]. 2000 [cited 2014 Jan 10]; 117: 1162-1172.
4. Dharmana Edi, Neni Susilaningsih, Noor Wijayahadi. Pengaruh Pemberian Tolak Angin Anak Terhadap Proliferasi Limfosit, produksi Interferon, Fungsi Fagositosis Makrofag Dan Produksi ROI. Semarang: Universitas Diponegoro dan PT Sido Muncul; 2009.
5. Hariwangsa N T. Pengaruh Pemberian Tolak Angin Anak Cair Terhadap Kadar Interferon Gamma (IFN-γ) Pada Mencit Swiss. Semarang: Universitas Diponegoro; 2010.
6. Wahab A S, Madarina Julia. Sistem Imun, Imunisasi, dan Penyakit Imun. Jakarta: Penerbit Widya Medika; 2002.
7. Baratawidjaja K G, Iris Rengganis. Alergi Dasar Edisi ke-1. Jakarta: Interna Publishing; 2009.
8. Abbas K A, Lichtmant A H, Pillai S. Cellular and Molecular Immunologi. Sixth ed. Philadelphia : W B Saunders Company; 2007.
9. Abbas K A, Lichtmant A H, Pillai S. Cellular and Molecular Immunologi. Seventh ed. Philadelphia : W B Saunders Company; 2012.
10. Roitt I M. Imunologi Essential Immunology Edisi 8. Jakarta: Widya Medika; 2002.
11. Brown MA, Hural J. Functions of IL-4 and control of its expression. Crit Rev Immunol [Internet]. 1997 [cited 2014 Jan 10]; 17:1-32.
12. Male D, Cooke A.Owen M, Trawsdale J, Champion B.Cytokines and Chemokines. Dalam Advanced Immunology 3rd ed. London Mosby Co [Internet].1996 [cited 2014 Jan 11]; 10.1-10.14.
13. Interleukin 4. [Internet]. [Last modified: 2014 Jan 23]. Available from: http://en.m.wikipedia.org/wiki/Interleukin_4
14. William E. Paul. Fundamental Immunology Sixth edition. Philadelphia: Lippincott Williams and Wilkins, a Wolters Kluwer Business [Internet]. 2008 [cited 2014 Jan 11].
15. Bratawidjaya K G. Imunologi Dasar Edisi ke-8. Jakarta: Badan Penerbit Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia; 2009.
16. Laboratorium Anatomi. Situs Abdominis. Semarang: Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro; 2010.
17. Abbas K A, Lichtmant A H, Pillai S. Cellular and Molecular Immunologi. Fifth ed. Philadelphia : W B S aunders Company; 2004.
18. Bloom and Fawcett. Buku Ajar Histologi. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2002.
19. Tolak Angin-Tolak Angin Anak. Obat Herbal Terstandard Tolak Angin. [Internet]. [cited 2014 Jan 12]. Available from:
http://xa.yimg.com/kq/groups/78262509/931225350/name/TA-TAA-SARI.pdf
20. Edi Dharmana dkk. Pengaruh Tolak Angin Terhadap Prosentase Limfosit T, IFN-γ dan IL-4. Semarang: Universitas Diponegoro dan PT Sido Muncul; 2006.
21. Ramuan Herbal Alami. Detail Produk Ekstrak Herbal Alang-alang [Internet].
[cited 2014 Jan 15]. Available from:
http://herbal.sariabdussalam.com/ekstrak-herbal/ekstrak-herbal-alang-alang 22. Henriette’s Herbal Homepage. Oleum Menthae Piperita . U. S., Br. Oil of
Peppermint [Internet]. [cited 2014 Jan 15]. Available from: http://www.henriettesherbal.com/eclectic/usdisp/menthae-pipe_oleu.html 23. Tanaman Obat Indonesia [Internet]. [cited 2014 Jan 15]. Available from:
http://www.iptek.net.id/ind/pd_tanobat/view.php?id=364
24. Fatmasari A.R. Efek Imunostimulasi Ekstrak Air Herba Pegagan (Centella
Webster Betina. Bandung : Sekolah Farmasi ITB; 2007 [Internet] [cited 2014 Jul 11]. Available from : Sekolah Farmasi ITB http://bahan-alam.fa.itb.ac.id 25. A.M. Zuhud Ervizal, Rahayu W.P, dkk. Aktivitas Antimikroba Ekstrak
Kedawung (Parkia roxburghii G. Don) Terhadap Bakteri Patogen. Bogor : IPB; 2001.
26. Ebioscience. Platinum ELISA Ready-to-use Sandwich ELISA. Vienna, Austria : Campus Vienna Biocenter 2.
