APLIKASI TOPIKAL EKSTRAK KULIT BUAH
MANGGIS (GARCINIA MANGOSTANA) SEBAGAI
KEMOPREVENSI ALAMIAH TUMOR KULIT PADA
MENCIT ALBINO SETELAH DIINDUKSI 7,12
DIMETHYLBENZ(A) ANTHRACENE (DMBA)
MELALUI EKSPRESI MALONDIALDEHYDE, BCL-2
YANG LEBIH RENDAH, EKSPRESI BAX LEBIH
TINGGI, SERTA DERAJAT KELAINAN HISTOLOGI
YANG LEBIH RINGAN
KETUT KWARTANTAYA WINAYA
PROGRAM STUDI DOKTOR ILMU KEDOKTERAN
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2018
DIAJUKAN UNTUK UJIAN TERBUKA DISERTASIii
APLIKASI TOPIKAL EKSTRAK KULIT BUAH
MANGGIS (GARCINIA MANGOSTANA) SEBAGAI
KEMOPREVENSI ALAMIAH TUMOR KULIT PADA
MENCIT ALBINO SETELAH DIINDUKSI 7,12
DIMETHYLBENZ(A) ANTHRACENE (DMBA)
MELALUI EKSPRESI MALONDIALDEHYDE, BCL-2
YANG LEBIH RENDAH, EKSPRESI BAX LEBIH
TINGGI, SERTA DERAJAT KELAINAN HISTOLOGI
YANG LEBIH RINGAN
KETUT KWARTANTAYA WINAYA
NIM 1590271008
PROGRAM STUDI DOKTOR ILMU KEDOKTERAN
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
iii
APLIKASI TOPIKAL EKSTRAK KULIT BUAH
MANGGIS (GARCINIA MANGOSTANA) SEBAGAI
KEMOPREVENSI ALAMIAH TUMOR KULIT PADA
MENCIT ALBINO SETELAH DIINDUKSI 7,12
DIMETHYLBENZ(A) ANTHRACENE (DMBA)
MELALUI EKSPRESI MALONDIALDEHYDE, BCL-2
YANG LEBIH RENDAH, EKSPRESI BAX LEBIH
TINGGI, SERTA DERAJAT KELAINAN HISTOLOGI
YANG LEBIH RINGAN
Disertasi untuk Memperoleh Gelar Doktor
Pada Program Doktor, Program Studi Ilmu Kedokteran,
Fakultas Kedokteran Universitas Udayana
KETUT KWARTANTAYA WINAYA NIM 1590271008
PROGRAM STUDI DOKTOR ILMU KEDOKTERAN FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR
iv
Lembar Persetujuan Promotor/Kopromotor
NASKAH UJIAN TERTUTUP INI TELAH DISETUJUIPADA TANGGAL 28 SEPTEMBER 2018
Promotor
Prof. DR. dr. I Made Bakta, Sp.PD(KHOM) NIP: 194806281979031001
Kopromotor I Kopromotor II
DR. dr. Khairuddin Djawad, Sp.KK(K) NIP: 19660213199603001
Prof. dr. Made Swastika Adiguna, Sp.KK(K), FINSDV, FAADV
NIP: 195201011980031000
Mengetahui,
Ketua Program Doktor Program Studi Ilmu Kedokteran
Fakultas Kedokteran Universitas Udayana
Dekan
Fakultas Kedokteran Universitas Udayana
Prof. DR. dr. I Made Jawi, M.Kes NIP : 195812311986011006
DR. dr. I Ketut Suyasa, Sp.B, Sp.OT(K)Spine
v
HALAMAN PENETAPAN PANITIA PENGUJI
UJIAN TERTUTUP
Naskah Disertasi Ini Telah Diuji dan Dinilai
Oleh Panitia Ujian Tertutup
Fakultas KEdokteran Universtias UDayana
Pada Tanggal : 7 September 2018
Berdasarkan SK Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Udayana
No:
Tanggal :
Panitia Penguji Ujian Tertutup adalah:
Ketua : Prof. Dr. dr. I Made Bakta, Sp.PD(KHOM)
Anggota :
1. Prof. dr. Made Swastika Adiguna, Sp.KK(K), FINSDV, FAADV 2. Prof. Dr. drh. I Nyoman Mantik Astawa, Ph.D
3. Dr. dr. Farida Tabri, Sp.KK(K), FINSDV, FAADV 4. Dr. dr. Khairuddin Djawad, Sp.KK(K)
5. Dr. dr. I Dewa Made Sukrama, M.Si., Sp.MK(K) 6. Dr. dr. Bagus Komang Satriyasa, M.Repro 7. Dr. dr. Desak Made Wihandani, M.Kes
vi
PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME
Yang bertanda tangan di bawah ini :
1. Nama : Ketut Kwartantaya Winaya
2. Program Studi : Doktor Ilmu Kedokteran FK UNUD
3. NIM : 1590271008
4. No.Telp. / No.Hp : (0361)264620 / 081133
5. Email : [email protected]
6. Judul Proposal : APLIKASI TOPIKAL EKSTRAK KULIT BUAH MANGGIS (GARCINIA MANGOSTANA) SEBAGAI KEMOPREVENSI ALAMIAH TUMOR KULIT PADA MENCIT ALBINO SETELAH DIINDUKSI 7,12 DIMETHYLBENZ(A) ANTHRACENE (DMBA) MELALUI EKSPRESI MALONDIALDEHYDE, BCL-2 YANG LEBIH RENDAH, EKSPRESI BAX LEBIH TINGGI, SERTA DERAJAT KELAINAN HISTOLOGI YANG LEBIH RINGAN.
Merupakan hasil karya original yang bisa dipertanggungjawabkan keasliannya dan tidak mengandung unsur plagiarisme. Pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya, apabila dikemudian hari ditemukan adanya pelanggaran, maka saya bersedia untuk mempertanggungjawabkan sesuai peraturan yang berlaku.
Denpasar,
Yang membuat pernyataan,
Ketut Kwartantaya Winaya
Kode Dok : F-PRO-026.01 Revisi : 0
vii
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa/ Tuhan Yang Maha Esa, atas asung kertha wara nugraha-Nya, atas karunia dan tuntunan- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi ini.
Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih dan pernghargaan yang sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. dr. I Made Bakta, Sp.PD(KHOM) selaku Promotor, Dr. dr. Khairuddin Djawad, Sp.KK(K) selaku Kopromotor I dan dan Prof. dr. Made Swastika Adiguna, Sp.KK(K) selaku Kopromotor II yang penuh kesabaran dan perhatian telah memberikan dorongan semangat, bimbingan dan saran selama penulis mengikuti program doktor, khusus dalam menyelesaikan disertasi ini.
Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Rektor Universitas Udayana, Prof. Dr. dr. Raka Sudewi, Sp.S(K), dan Rektor Universitas Udayana sebelumnya Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, Sp.PD-KEMD atas ijin, kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan Program Doktor di Universitas Udayana mulai tahun 2015.
Ucapan terima kasih pula ditujukan kepada Prof. Dr. dr. Putu Astawa, SpOT(K), M.Kes selaku Mantan Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Udayana yang sekaligus merupakan Pembimbing Akademis dari penulis. Dr. dr. I Ketut Suyasa, Sp.B, Sp.OT(K)Spine selaku Dekan atas ijin dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti program pendidikan doktor ini.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. dr. Bagus Komang Satriasa, M.Repro dan Dr. dr. Tjokorda Gde Bagus Mahadewa, M.Kes, Sp.BS(K)Spinal selaku mantan ketua dan sekretaris Program Studi Doktor Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Udayana dan Prof. Dr. dr. I Made Jawi, M.Kes selaku Koordinator Program Studi Doktor Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Udayana atas kesempatan dan dorongannya kepada penulis selama menempuh pendidikan serta seluruh staf pengajar di Program Studi Doktor Ilmu Kedokteran, Fakultas Kedokteran Universitas Udayana.
viii
Terima kasih pula untuk para penguji ujian proposal Prof. dr. Made Swastika Adiguna, Sp.KK(K), FINSDV, FAADV, Prof. Dr. drh. I Nyoman Mantik Astawa, Ph.D, Dr. dr. Farida Tabri, Sp.KK(K), FINSDV, FAADV, Dr. dr. Khairuddin Djawad, Sp.KK(K), Dr. dr. I Dewa Made Sukrama, M.Si., Sp.MK(K), Dr. dr. Bagus Komang Satriyasa, M.Repro, Dr. dr. Desak Made Wihandani, M.Kes, atas saran dan masukan untuk perbaikan naskah ini.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Gubernur Provinsi Bali, Komisaris Jenderal Polisi (Purn.) Drs. I Made Mangku Pastika, M.M., atas dukungannya kepada penulis untuk melanjutkan pendidikan program studi S3 ilmu kedokteran, dr. Ni Made Yuniti, M.M., selaku direktur RS Mata Bali Mandara yang telah memberikan kesempatan dan izin untuk tugas belajar program doktor kepada penulis, dan dr. Made Birawan, Sp.KK selaku Kepala Bagian/SMF Ilmu Penyakit Kulit RS Mata Bali Mandara atas izin yang diberikan kepada penulis untuk menuntut ilmu di Program Doktor Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Udayana.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua teman sejawat di Bagian/SMF Kulit RS Mata Bali Mandara, yang dengan kerelaan hati dan segala dukungannya yang tulus mengambil tugas-tugas selama penulis mengikuti pendidikan.
Ucapan terima kasih dan teriring doa yang tulus kepada ayahanda terhormat (Alm.) Prof. Drs. Putu Kuna Winaya, SE dan ibunda Putu Sukiasih yang telah mengasuh dan memberikan dasar-dasar etika dan pendidikan pada penulis serta memberikan wawasan intelektual yang tak ternilai serta semangat yang tak pernah berhenti, kepada seluruh saudara, Putu Preantjaya Winaya, ST. MT., Made Detrichyeni Winaya, SS., MS.i, Nyoman Teristiani Winaya, SE. ME, Putu Kwintaryana Winaya, ST. MT., dr. Made Sikswintarya Winaya, Sp. THT-KL, Nyoman Sevian Dahayani Winaya, SS., Ketut Eitia Oktaviani Winaya, SE., Putu Nendra Kayuana Winaya, SE. terima kasih atas doa, bantuan dan dukungan selama ini. Ucapan terima kasih penulis ucapkan kepada bapak mertua bapak I Wayan Kantra dan ibu mertua ibu I Wayan Mentri atas iringan doanya.
Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya dari lubuk hati yang paling dalam kepada istri tercinta Made Sukerni, SH serta anakku terkasih Putu Keyla Daryl Winaya yang dengan penuh pengertian, kerelaan dan
ix
pengorbanan telah mengikhlaskan perhatian dan waktu keluarga sehingga Papa bisa lebih berkonsentrasi menyelesaikan disertasi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada SLC (Sasur Limolas Community) teman-teman Program Studi S3 Ilmu Kedokteran Universitas Udayana angkatan 2015 atas dorongan semangat, motovasi dan kekompakannya. Tidak lupa penulis juga mengucapkan terimakasih kepada seluruh staf AKL Clinic untuk dukungan dan bantuan kepada penulis selama melakukan penelitian. Untuk pihak-pihak yang belum dapat penulis sebutkan satu persatu, penulis ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya.
Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa/ Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan karunia-Nya kepada semua pihak yang telah membantu penulis selama ini.
Denpasar, 5 September 2017
Ketut Kwartantaya Winaya
x
APLIKASI TOPIKAL EKSTRAK KULIT BUAH MANGGIS (GARCINIA MANGOSTANA) SEBAGAI KEMOPREVENSI ALAMIAH TUMOR
KULIT PADA MENCIT ALBINO SETELAH DIINDUKSI 7,12 DIMETHYLBENZ(A) ANTHRACENE (DMBA) MELALUI EKSPRESI MALONDIALDEHYDE, BCL-2 YANG LEBIH RENDAH, EKSPRESI BAX
LEBIH TINGGI, SERTA DERAJAT KELAINAN HISTOLOGI YANG LEBIH RINGAN
Kanker merupakan penyakit yang belum dapat dikendalikan dengan sempurna sehingga masih banyak menimbulkan kesengsaraan, kecacatan, biaya pengobatan tinggi, serta kematian pada manusia. Terjadinya kanker, termasuk kanker kulit, merupakan proses yang berlangsung dalam beberapa tahap: inisiasi, promosi, dan progresi. Penelitian eksperimental sebelumnya menunjukkan bahwa senyawa kimia DMBA sebagai inisiator dan promotor kanker pada mencit. Kanker kulit terjadi akibat mutasi gen yang menyebabkan ketidakseimbangan ekspresi antara gen pro apoptosis (Bax), dan gen anti apoptosis (Bcl-2, MDA). Ekstrak kulit
Garcinia mangostana mengandung dua senyawa kimia utama, xanthone, dan phenoli, yang mempunyai efek anti kanker. Penelitian ini bertujuan untuk
membuktikan bahwa pengaplikasian ekstrak kulit Garcinia mangostana pada mencit yang diinduksi DMBA akan menurunkan ekspresi MDA, dan Bcl-2, meningkatkan ekspresi Bax, serta menurunkan derajat kelainan histologi.
Rancangan penelitian adalah eksperimental dengan rancangan randomized
posttest–only control group design menggunakan mencit albino yang diinduksi
DMBA. Kelompok kontrol tanpa perlakuan, kelompok kontrol DMBA, kelompok kontrol etanol, kelompok perlakuan diberikan DMBA dan aplikasi ekstrak kulit
Garcinia mangostanna 400 ppm, 800 ppm, dan 1600 ppm. Ekspresi MDA, Bcl-2,
Bax diperiksa dengan teknik ELISA, dan pemeriksaan histopatologi dengan pewarnaan hematoxylin eosin. Uji normalitas data dilakukan dengan Kolmogorov-Smirnov dan Shapiro-Wilk Test, uji homogenitas menggunakan Levene’s T. Untuk mengetahui perbedaan masing masing kelompok dilakukan uji one way anova. Uji kemaknaan menggunakan p <0,05.
Hasil penelitiannya, kelompok perlakuan memberikan hasil yang bermakna pada ekspresi gen, dan secara histopatologis. Dosis 400 ppm tidak mengakibatkan perbedaan bermakna MDA dan 2, MDA (3,99±0,74 vs 4,92±0,90µmol/g), Bcl-2 (453,35±3Bcl-2,Bcl-20 vs 509,97±80,56 pg/mg), Bax yang bermakna (87,9Bcl-2±4,78 vs 54,44±11,51 pg/mg), dan histopatologis yang lebih ringan (Displasia sedang seluruh mencit vs displasia berat). Dosis 800 ppm memberikan ekspresi MDA, Bcl-2 terendah dibandingkan kontrol, MDA (3,03±0,63 vs 4,9Bcl-2±0,93=0 µmol/g), Bcl2 (293,24±40,25 vs 509,97±80,56 pg/mg), dan ekspresi Bax lebih tinggi dibandingkan kelompok kontrol DMBA (137,49±2,60 vs 54,44±11,51 pg/mg), p <
xi
0,05, histopatologis diperoleh derajat histopatologi normal untuk 3 subjek mencit dan 3 mencit terjadi hyperplasia. Dosis 1600 ppm ekspresi MDA (3,86±0,92 vs 4,92±0,93=0 µmol/g), dan Bcl2 (413,24±57,08 vs 509,97±80,56 pg/mg) lebih rendah dari kontrol, serta ekspresi Bax lebih tinggi (99,16±6,89 vs 54,44±11,51 pg/mg), p < 0,05, histopatologis diperoleh derajat histopatologi hiperplasia untuk 3 subjek mencit dan 3 mencit terjadi displasia ringan.
Simpulan, secara umum ekstrak kulit Garcinia mangostana topikal dapat mencegah terjadinya tumor kulit pada mencit albino dengan dosis optimal yaitu 800 ppm.
Kata kunci: Garcinia mangostanna, kanker, dmba, MDA, Bcl-2, Bax
xii
Topical Aplication of Extract Garcinia Mangostana Skin as a Natural Skin Chemoprevention Tumor in Mice after Inducible with 7.12 Dimethylbenz (a)
anthracene (DMBA) Through Malondialdehyde Expression, LowerBCL-2 Expression, Higher BAX Expression, and Lower degrees of Histopathology
Finding.
Cancer is a disease that can not be controlled perfectly, so its still causes a lot of misery, disability, high medical costs, and death in humans. The occurrence of cancer, including skin cancer, is a process in several stages : initiation, promotion, and progression. Prior experimental studies have shown that DMBA chemical compounds as cancer initiators and promoters in mice . Skin cancers occur as a result of gene mutations causing an imbalance of expression between pro apoptotic (Bax) genes, and anti-apoptotic genes (Bcl-2, MDA). Garcinia
mangostana skin extract contains the main chemical
compounds , xanthones , and phenoli, which have anti-cancer effects. This study aims to demonstrate that applying extract of Garcinia Mangostana skin in mice due to DMBA-induced will decrease MDA expression, and Bcl-2, increase Bax expression, and decrease histopathologic degrees.
The study was randomized posttest-only control group design using of the DMBA in mice. We divided the mice become control group, is the group without treatment, DMBA control group, ethanol control group and the treatment group that the group given DMBA and application of extract Garcinia
mangostanna skin 400 ppm, 800 ppm and 1600 ppm. Expressions of MDA, Bcl-2,
Bax were examined by ELISA techniques , and histopathologic examination performed with hematoxylin eosin staining . The data normality test was performed with Kolmogorov-Smirnov and Shapiro-Wilk Test, homogenecity test using Levene's test. To know the difference of each group we used one way
anova test . The significance if the P value <0.05.
The study results were: Significant results within the treatment group on gene expression, and histopathologically. The dose of 400 ppm did not result in significant differences in MDA and Bcl-2, MDA (3.99 ± 0.74 vs 4.92 ± 0.90 µ mol / g ), Bcl-2 (453.35 ± 32.20 vs 509, 97 ± 80.56 pg / mg), significant Bax (87.92 ± 4.78 vs. 54.44 ± 11.51 pg / mg), and lower degree of histopathologies (moderate overall dysplasia mice vs severe dysplasia). Doses of 800 ppm shown the lowest expression on MDA, Bcl-2 compared to the control. MDA ( 3.03 ± 0.63 vs 4.92 ± 0.9 3 = 0 µ mol / g ) , Bcl2 ( 293.24 ± 40.25 vs 509.97 ± 80.56 pg / mg ) , and Bax expression is higher than DMBA control group (137.49 ± 2.60 vs 54.44 ± 11.51 pg / mg ), p <0.05 , histopathologically shown normal histopathology level on 3 of mice and on 3 mice occurring hyperplasia. Using 600 ppm, shown the MDA expression ( 3.86 ± 0.92 vs 4.92 ± 0.9 3 = 0 µ mol / g ) ,and Bcl2 ( 413.24 ± 57.08 vs. 509.97 ± 80.56 pg / mg ) is lower than control, and Bax expression was higher ( 99.16 ± 6.89 vs.54.44 ± 11.51pg/mg ), p <0.05, histopathologically show n hyperplasia on 3 mice and mild dysplasia on 3 mice .
xiii
Conclusion, topical extract of Garcinia mangostana skin can prevent the occurrence of skin tumors in albino mice with optimal dose of 800 ppm.
