1.1 Latar Belakang Masalah
Pada era modern seperti sekarang ini, pola makan masyarakat di daerah perkotaan telah bergeser dari pola makan tradisional (makanan kaya karbohidrat dan serat) seperti sayuran menjadi komposisi makanan yang terlalu banyak mengandung protein, lemak, gula, garam dan hanya mengandung sedikit serat. Komposisi makanan seperti ini terutama terdapat pada makanan olahan siap saji yang akhir-akhir ini sangat digemari untuk dikonsumsi. Pola hidup seperti ini sangat berisiko menyebabkan berbagai penyakit seperti diabetes mellitus (DM), jantung koroner, hipertensi dan sebagainya (Suyono, 2009).
DM merupakan suatu penyakit metabolik akibat gangguan aksi insulin. Insulin merupakan hormon yang dihasilkan oleh sel beta pada kelenjar pankreas dan disekresikan ke dalam darah untuk mengatur glukosa agar selalu dalam kondisi normal. Gangguan aksi insulin menyebabkan gangguan metabolisme glukosa. Glukosa di dalam aliran darah atau sering disebut juga gula darah, dapat meningkat yang dipengaruhi oleh banyak faktor, antara lain dengan sering mengkonsumsi makanan yang tinggi lemak, sering mengkonsumsi makanan olahan dan kurangnya aktifitas fisik atau olah raga. Kadar gula darah yang meningkat disebut dengan hiperglikemia (Manaf, 2014).
penderita DM sudah banyak dilaporkan. Gangguan pendengaran pada penderita DM biasanya terjadi bilateral, berlangsung bertahap, bersifat sensorineural dan terutama pada frekuensi tinggi (Lisowska, et al., 2001). DM dengan cepat menjadi salah satu penyakit tidak menular yang paling umum di dunia. Pada tahun 2013 ada 382 juta penderita DM dan jumlah ini diperkirakan meningkat hingga 592 juta orang pada tahun 2035. Pertumbuhan penduduk dan urbanisasi dengan perubahan gaya hidup merupakan penyebab peningkatan 55% angka kejadian DM pada tahun 2035. Cina telah menjadi negara dengan jumlah DM terbesar di dunia (Li, et al., 2013). Indonesia sendiri termasuk ke dalam 10 besar negara yang paling banyak menderita DM di seluruh dunia setelah Cina, India, Amerika Serikat, Brazil dan Rusia pada tahun 2013. Diperkirakan jumlah penyandang DM di Indonesia akan meningkat dari 8,4 juta orang pada tahun 2000 menjadi sekitar 21,3 juta orang pada tahun 2030. International Diabetes Federation (IDF) dalam atlas diabetes tahun 2012 menunjukkan
bahwa di Indonesia prevalensi penderita DM diperkirakan akan mengalami peningkatan sebanyak 2-3 kali lipat pada tahun 2030 (PERKENI, 2011). Bainbridge, Hoffman dan Cowie (2008) melaporkan dari 5.742 peserta National Health and Nutrition Examination, penderita DM lebih banyak
Tanpa disadari, kebiasaan pola hidup yang tidak sehat akan meningkatkan risiko terjadinya DM dan dapat mengakibatkan gangguan pendengaran. Dalam rangka pencegahan dan penanganan gangguan pendengaran akibat DM, telah banyak dilakukan studi epidemiologi dan eksperimental dengan tujuan untuk mendapatkan bukti-bukti empirik serta teori yang diharapkan mampu menjelaskan terjadinya gangguan pendengaran akibat DM hingga ke tingkat molekuler.
Mekanisme terjadinya gangguan pendengaran akibat DM masih belum dimengerti sepenuhnya dan belum dijumpai mekanisme yang lengkap sebagai panduan untuk pencegahan dan pengobatan gangguan pendengaran akibat DM, mengingat banyaknya mekanisme-mekanisme yang mendasarinya secara molekuler dilihat dari perubahan yang terjadi pada sel-sel rambut, fibroblas dinding lateral koklea dan struktur lainnya. Beberapa penelitian telah menunjukkan adanya hubungan gangguan pendengaran dengan DM. Fukushima, et al., (2006) melaporkan adanya atrofi stria vaskuleris dan hilangnya sel rambut luar pada telinga dalam penderita DM tipe 2. Penelitian lain memperlihatkan adanya abnormalitas pada pemeriksaan histologis berupa degenerasi organ Corti dan sel ganglion spiralis yang berkaitan dengan hiperglikemia dan obesitas pada tikus model DM (Lee, et al., 2008). Kamble dan Mankar, (2014) melaporkan bahwa pada pemeriksaan histopatologis tulang temporal hewan coba model DM dijumpai penebalan membran basilaris dan hilangnya sel rambut luar.
Pada keadaan hiperglikemia akan mengakibatkan stres oksidatif. Stres oksidatif berperan penting dalam patofisiologi komplikasi DM baik makro ataupun mikrovaskuler. Keadaan ini juga akan mengaktivasi Protein Kinase-C (PKC) yang dapat mengakibatkan perubahan-perubahan pada
dijumpai peningkatan ekspresi Matrix Metalloproteinase-9 (MMP-9) yang dapat mendegradasi kolagen tipe IV dan sistem Plasmingen Activator (PA) / plasmin / PA Inhibitor (PAI) juga terlibat dalam degradasi MES (Ban and Twigg, 2008).
Dinding lateral koklea tersusun dari jaringan MES sebagai struktur penyangga, dimana terdapat fibroblas yang menghasilkan kolagen. Kolagen adalah suatu makromolekul yang merupakan komponen utama dari MES dengan kandungan protein yang paling besar pada tubuh manusia. Perubahan yang terjadi pada fibroblas berpengaruh pada kolagen dan dapat mengganggu fungsi pendengaran. Kolagen tipe IV disebut paling rawan (the most vulnerable), sehingga kerusakan terjadi lebih dominan (Purnami, 2009; Haryuna, 2013). Pada penelitian terakhir, Haryuna (2013) melaporkan adanya kerusakan kolagen tipe IV pada fibroblas dinding lateral koklea tikus yang diinduksi bising.
Curcumin adalah zat pigmen kuning yang diekstrak dari rimpang yang umumnya berasal dari spesies Curcuma longa Linnaeus (kunyit) dan Curcuma xanthorrhiza Roxb (temulawak) (Lao, et al., 2006). Curcumin telah terbukti mengganggu jalur sinyal beberapa sel, termasuk siklus sel (cyclin D1 dan cyclin E), apoptosis (aktivasi caspases dan “down
-regulation” dari produk gen anti apoptosis), proliferasi [Human Epidermal
Growth Factor Receptor-2 (HER-2), Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) dan Activator Protein-1 (AP-1)], kelangsungan hidup [jalur Phosphatidylinositol 3-Kinase (PI3K)], invasi (MMP-9) dan molekul adhesi, angiogenesis [Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF)], metastasis [Chemokine Receptor Type-4 (CXCR-4)] dan peradangan [Nuclear Factor Kappa-Beta (NFκB)], Tumor Necrosis Factor (TNF), Interleukin-6 (6), IL-1, Cyclooxygenase-2 (COX-2) dan 5-Lipoxygenase (5-LOX) (Anand, et al., 2008).
Pada penelitian lainnya, Panchatcharam, et al. (2006) melaporkan bahwa curcumin dapat meningkatkan sintesis kolagen pada jaringan luka. Peran curcuminoid dalam hal mencegah dan memperbaiki kerusakan fibroblas dinding lateral koklea akibat DM melalui mekanisme ekspresi kolagen tipe IV belum pernah diteliti dan akan menjadi fokus pada penelitian ini.
Saat ini DM merupakan suatu kondisi yang menjadi perhatian dan masalah global karena tingginya angka prevalensi dan efeknya yang dapat mengenai semua orang dan jenis kelamin. Gangguan pendengaran akibat DM juga dapat mengakibatkan gangguan fisiologis dan psikologis hingga fungsi sosial dan penurunan produktivitas penderitanya. Oleh karena itu, diperlukan suatu metode pencegahan dan penanganan kondisi ini dengan harapan penurunan angka kejadian gangguan pendengaran akibat DM.
Untuk mencapai tujuan ini, menjadi penting untuk mengetahui mekanisme yang mendasari proses terjadinya gangguan pendengaran akibat DM di tingkat seluler melalui suatu studi eksperimental dengan melihat respon fibroblas dinding lateral koklea terhadap DM dan mendapatkan suatu pola sinyal molekuler pada keadaan ini.
Penelitian eksperimental ini menggunakan tikus sebagai hewan coba. Tikus juga mempunyai kemiripan struktur telinga dalam dengan manusia dan telah digunakan sebagai model hewan coba untuk penelitian penyakit ketulian genetik manusia dan terbukti bermanfaat dalam membantu mengidentifikasi gen yang sesuai pada manusia dan berperan dalam perkembangan sistem auditorius melalui identifikasi genetik dan sekuensnya (Haryuna, 2013).
kolagen tipe IV. Haryuna, et al., (2016) melaporkan curcumin mampu mencegah dan mengobati kerusakan fibroblas dinding lateral koklea ditinjau dari penurunan ekspresi AP-1 pada tikus yang diinduksi bising. Penelitian ini terdiri dari 6 kelompok dimana kelompok 1 merupakan kelompok kontrol, diberikan injeksi buffer natrium sitrat (1x) dilanjutkan pemberian Carboxy Methyl Cellulose (CMC) (setiap hari sampai hari ke-5); kelompok 2 diberikan injeksi STZ 60 mg/kgbb/ekor single dose, kemudian diterminasi hari ke-5; kelompok 3 diberikan injeksi STZ 60 mg/kgbb/ekor single dose, kemudian diberikan curcuminoid 200 mg/kgbb/hari/ekor dimulai hari ke-3 selama 3 hari, kemudian diterminasi hari ke-5; kelompok 4 diberikan injeksi STZ 60 mg/kgbb/ekor single dose, kemudian diberikan curcuminoid 400 mg/kgbb/hari/ekor dimulai hari ke-3 selama 3 hari, kemudian diterminasi hari ke-5; kelompok 5 diberikan injeksi STZ 60 mg/kgbb/ekor single dose, kemudian diberikan curcuminoid 200 mg/kgbb/hari/ekor dimulai hari ke-3 selama 8 hari, kemudian diterminasi hari ke-10; kelompok 6 diberikan injeksi STZ 60 mg/kgbb/ekor single dose, kemudian diberikan curcuminoid 400 mg/kgbb/hari/ekor dimulai hari ke-3 selama 8 hari, kemudian diterminasi hari ke-10. Perubahan molekuler yang terjadi pada setiap kelompok dianalisis secara imunohistokimia dan dinilai perbandingannya.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang sudah diuraikan, dapat dirumuskan permasalahan yang dituangkan sebagai pertanyaan penelitian, yaitu:
1. Apakah terdapat penurunan ekspresi kolagen tipe IV pada fibroblas dinding lateral koklea tikus akibat injeksi STZ 60 mg/kgbb/ekor single dose.
2. Apakah curcuminoid dapat mencegah dan memperbaiki kerusakan fibroblas dinding lateral koklea tikus akibat injeksi STZ 60 mg/kgbb/ekor single dose berdasarkan peningkatan ekspresi kolagen tipe IV.
3. Apakah pemberian curcuminoid 400 mg/kgbb/hari/ekor lebih baik dibandingkan pemberian curcuminoid 200 mg/kgbb/hari/ekor dalam mencegah dan memperbaiki kerusakan fibroblas dinding lateral koklea tikus akibat injeksi STZ 60 mg/kgbb/ekor single dose berdasarkan peningkatan ekspresi kolagen tipe IV.
4. Apakah lama waktu pemberian curcuminoid bermanfaat dalam mencegah dan memperbaiki kerusakan fibroblas dinding lateral koklea tikus akibat injeksi STZ 60 mg/kgbb/ekor single dose berdasarkan peningkatan ekspresi kolagen tipe IV.
1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan umum
Membuktikan curcuminoid sebagai fitofarmaka yang efektif dan aman untuk mencegah dan memperbaiki kerusakan fibroblas dinding lateral koklea tikus akibat efek DM.
1.3.2 Tujuan khusus
dose dengan ekspresi kolagen tipe IV pada fibroblas dinding lateral
koklea tikus tanpa injeksi STZ.
2. Menilai bahwa curcuminoid dapat meningkatkan ekspresi kolagen tipe IV pada fibroblas dinding lateral koklea tikus akibat injeksi STZ 60 mg/kgbb/ekor single dose.
3. Menilai pemberian curcuminoid 400 mg/kgbb/hari/ekor lebih baik dibandingkan pemberian curcuminoid 200 mg/kgbb/hari/ekor untuk meningkatkan ekspresi kolagen tipe IV pada fibroblas dinding lateral koklea tikus akibat injeksi STZ 60 mg/kgbb/ekor single dose.
4. Menilai bahwa lama waktu pemberian curcuminoid bermanfaat untuk meningkatkan ekspresi kolagen tipe IV pada fibroblas dinding lateral koklea tikus akibat injeksi STZ 60 mg/kgbb/ekor single dose.
1.4 Manfaat Penelitian
1.4.1 Mendapatkan penjelasan mekanisme perubahan ekspresi molekuler fibroblas dinding lateral koklea akibat DM.
1.4.2 Mendapatkan penjelasan mekanisme perubahan ekspresi molekuler fibroblas dinding lateral koklea akibat DM yang diterapi dengan curcuminoid.
1.4.3 Jika sudah terbukti pada hewan percobaan, diharapkan curcuminoid ini berpotensi dalam mencegah dan memperbaiki
