Gambaran Histopatologi Organ Hati Dan Ginjal Pada Tikus Model Diabetes Dengan Pemberian Ekstrak Etanol Biji Mahoni (Swietenia Mahagoni Jacq.).

GAMBARAN HISTOPATOLOGI ORGAN HATI DAN GINJAL

PADA TIKUS MODEL DIABETES DENGAN PEMBERIAN

EKSTRAK ETANOL BIJI MAHONI (

Swietenia mahagoni

Jacq.)

ANDI PRASTIAWAN

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Gambaran Histopatologi Organ Hati dan Ginjal pada Tikus Model Diabetes dengan Pemberian Ekstrak Etanol Biji Mahoni (Swietenia Mahagoni Jacq.) adalah benar karya saya dengan mengarah dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau di kutip dari karya yang di terbitkan maupun tidak di terbitkan dari penulis lain setelah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

ABSTRAK

ANDI PRASTIAWAN. Gambaran Histopatologi Organ Hati dan Ginjal pada Tikus Model Diabetes dengan Pemberian Ekstrak Etanol Biji Mahoni (Swietenia mahagoni Jacq.). Dibimbing oleh TUTIK WRESDIYATI dan MAWAR SUBANGKIT.

ABSTRACT

ANDI PRASTIAWAN. Histopathological Study of Liver and Kidney in the Experimental Diabetes Rats Treated with Ethanolic Mahogany Seed Extract (Swietenia mahagoni Jacq.). Supervised by TUTIK WRESDIYATI and MAWAR SUBANGKIT.

Swietenia mahagoni Jacq. known as mahoni, is widely used as herbal medical plant to treat various disesase, including diabetes mellitus. The objectives of this research are to observe histopathological evidence in the liver and kidney of the experimental diabetes rats treated with ethanolic mahogany seed extract (Swietenia mahagoni jacq.). This research used 25 male rats that were divided into 5 groups. Group 1 as a negative control group (K-), non diabetes mellitus (DM), that was not treated with the extract. Group 2 as a positive control group (K+)/ DM group that was not treated with the extract. Group 3 as a DM group that was treated with the extract (EM). Group 4 as a DM group that was treated with the acarbose (KO). Group 5 as a non DM group that was administered with ethanolic mahogany seed extract. The ethanolic mahogany seed extract was orally administered in dose 500 mg/kg BW/days. The addition of DM was obtained by alloxan induction (110 mg/kgBW). The treatments were done for 28 days.The liver and kidney were collected at the end of the treatment after the rats were anasthetized. The tissues than were processed using standard paraffin embedding methode and hematoxylin-eosin (HE) staining. Histopathological observation based on occured hydropic degeneration, lipid degeneration, karyomegalic, pyknotic and necrosa in the nucleus cells surround portal vein hepatocyte cell and proximal tubuli cell. The results showed minor damage in the liver and kidney tissue of the diabetic rats treated with the extract. The results also showed 73, 25% functional cytoplasmic liver tissue in the diabetic rats treated with the extract.

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Hewan

pada

Fakultas Kedokteran Hewan

GAMBARAN HISTOPATOLOGI ORGAN HATI DAN GINJAL

PADA TIKUS MODEL DIABETES DENGAN PEMBERIAN

EKSTRAK ETANOL BIJI MAHONI (

Swietenia mahagoni

Jacq.)

ANDI PRASTIAWAN

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Oktober 2014 sampai Juni 2015 ini adalah Gambaran Histopatologi Organ Hati dan Ginjal pada Tikus Model Diabetes dengan Pemberian Ekstrak Etanol Biji Mahoni (Swietenia mahagoni Jacq.). Penyusunan skripsi ini dilakukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sebagai sarjana Kedokteran Hewan pada Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor.

Terimakasih penulis sampaikan kepada Prof. Drh Tutik Wresdiyati, PhD, PAVet. dan Drh Mawar Subangkit, MSi selaku dosen pembimbing yang selalu memberikan motivasi dan pengarahan dalam penulisan skripsi. Terimakasih penulis sampaikan kepada Dr Drh Setyo Widodo selaku pembimbing akademik yang telah memberi bimbingan kepada penulis. Terimakasih kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi yang telah mendanai penelitian ini melalui Skim Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi Penelitian Dasar untuk Bagian dengan nomor kontrak 281/IT3.41.2/L2/SPK/2013 atas nama Prof. Drh Tutik Wresdiyati, PhD PAVet.

Ungkapan terimakasih kepada Bapak Iwan serta seluruh tim mahoni Bagian Histologi. Terimaksih juga penulis sampaikan kepada Bapak Ngadiyo, Ibu Tri Kodaryati, Sulis Tyowati atas dukungan, motivasi dan semangat yang diberikan. Terimakasih kepada beasiswa BIDIK MISI sehingga penulis bisa menyelesaikan kuliah di Fakultas Kedokteran Hewan IPB, dan teman teman An Nahl FKH IPB yang telah memberikan semangat dan bantuan kepada penulis. Terimakasih kepada keluarga besar (Dyah, Elda, Ita, Luthfy, Ganglion 48, Fausta 48, Sengked City) serta pihak yang telah memberikan banyak bantuan dan dukungan kepada penulis

Penulis mengetahui bahwa karya ini belum sempurna, sehingga bimbingan dan arahan yang membangun sangat diharapkan demi hasil penelitian yang lebih baik. Penulis ucapkan terima kasih kepada pihak yang mendukung dan memberikan arahan kepada penulis. Semoga penulis dapat menghasilkan skripsi yang bermanfaat khususnya bagi penulis, umumnya bagi pembaca.

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

Diabetes Melitus 2

Mahoni (Swietenia mahagoni Jacq.) 3

METODE PENELITIAN 5

Waktu dan Tempat Penelitian 5

Bahan 5

Alat 5

Prosedur penelitian 5

Analisis data 7

HASIL DAN PEMBAHASAN 7

Gambaran Pengamatan mikroskopi hati 7

Gambaran Pengamatan mikroskopi ginjal 11

SIMPULAN DAN SARAN 12

Simpulan 12

Saran 12

DAFTAR PUSTAKA 13

DAFTAR TABEL

1 Tabel 1 Pembagian kelompok perlakuan 6

2 Tabel 2 Hasil rata-rata skoring pengamatan perubahan sel dan persentase fungsional sitoplasma disekitar vena porta hati. 8 3 Tabel 3 Hasil rata_-rata skoring perubahan sel pada tubulus proksimal

ginjal 11

DAFTAR GAMBAR

1 Gambar 1 Biji mahoni (Swietenia mahagoni Jacq.) 4

2 Gambar 2 Histologi organ hati 8

PENDAHULUAN

Latar belakang

Diabetes melitus (DM) merupakan penyakit metabolisme yang ditandai dengan peningkatan kadar glukosa dalam darah yang melebihi kadar normal (hiperglikemia) akibat kegagalan sekresi insulin, aktivitas insulin atau keduanya (American Diabetes Associaton 2008). Defisiensi sekresi insulin dapat mengakibatkan glukosa dalam darah tidak dapat masuk ke dalam sel, sehingga sel melakukan penguraian (glukoneogenesis) dari sumber energi lain seperti melalui lemak, protein, dan gula otot. Konsisten kadar glukosa darah yang tinggi dapat menyebabkan penyakit serius yang mempengaruhi jantung, pembuluh darah, mata, ginjal, dan saraf. Indonesia merupakan salah satu negara berkembang yang menempati urutan ke-7 terbesar penderita diabetes setelah China, India, Amerika, Brazil, Rusia, dan Meksiko dengan jumlah penderita 8.5 juta penderita diabetes pada tahun 2013 (International Diabetes Federation 2013). Temuan tersebut semakin membuktikan bahwa penyakit diabetes melitus merupakan masalah kesehatan yang sangat serius. Menurut Soewondo et al. (2013), data survei nasional Indonesia menunjukkan bahwa pada tahun 2007 prevalensi diabetes adalah 5.7%, dimana lebih dari 70% kasus yang tidak terdiagnosa dengan komplikasi yang paling sering diidentifikasi adalah diabetic neuropathy.

Penelitian eksplorasi tanaman herbal sebagai kandidat bahan baku obat antidiabetes banyak dilakukan. Penelitian ini menggunakan ekstrak etanol biji mahoni (Swietenia mahagoni Jacq.) sebagai bahan dalam menurunkan kadar glukosa dalam darah. Tumbuhan tersebut menghasilkan metabolit sekunder dengan struktur molekul dan aktivitas biologi yang beraneka ragam yang memiliki potensi yang sangat baik untuk dikembangkan menjadi obat berbagai penyakit. Ekstrak etanol biji mahoni mengandung senyawa flavonoid, saponin (Wresdiyati et al. 2015), alkaloid, antraquinones, cardiac glikosida, dan volatil oil (Bhurat et al. 2011). Ekstrak biji mahoni banyak dimanfaatkan sebagai obat tradisional untuk pengobatan hipertensi, diabetes, malaria, amoebiasis, batuk, parasitisme usus, antibakteri, astrigensia, depurativa, dan purgativa (Rahman et al. 2008; Sahgal et al. 2009). Senyawa aktif ektrak biji mahoni seperti flavonoid dan saponin dapat menurunkan kadar glukosa darah dengan menghambat aktivitas dari enzim alfa-glukosidase di usus halus (Wresdiyati et al. 2015). Menurut Debasis et al. (2010), potensial kerja dari ekstrak Swietenia mahagoni terdapat 2 cara yaitu sebagai insulinotropik dan aktivitas antioksidan. Tujuan utama dari pengobatan adalah untuk menurunkan kadar glukosa darah dalam kisaran normal, serta untuk mencegah atau menunda komplikasi gejala diabetes.

2

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan mengetahui gambaran histopatologi dari organ hati dan ginjal tikus jantan diabetes melitus dengan pemberian ekstrak etanol biji mahoni (Swietenia mahagoni Jacq.).

Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat di bidang toksikologi dan patologi, khususnya mengetahui gambaran organ hati dan ginjal terkait tingkat keamanan penggunaan ekstrak etanol biji mahoni sebagai pertimbangan tanaman obat dalam penggunaannya sebagai antidiabetes.

TINJAUAN PUSTAKA

Diabetes Melitus

Diabetes melitus (DM) merupakan penyakit metabolisme yang ditandai dengan peningkatan kadar glukosa dalam darah yang melebihi kadar normal (hiperglikemia) akibat kegagalan sekresi insulin, aktivitas insulin atau keduanya (American Diabetes Associaton 2008). Kondisi diabetes melitus tersebut ditandai dengan hiperglikemia kronik dan menyebabkan terjadinya gangguan metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein. Efek diabetes melitus meliputi kerusakan disfungsi jangka panjang, dan kegagalan berbagai organ (WHO 2015).

Menurut American Diabetes Association (2008), secara klinis diabetes melitus dibedakan menjadi diabetes melitus tipe 1 dan diabetes tipe 2. Diabetes melitus tipe 1 atau Insulin Dependen Diabetes Melitus (IDDM) adalah suatu penyakit autoimun yang ditandai dengan rusaknya sel-sel beta pankreas penghasil insulin pada pankreas dengan produksi insulin ada atau tidak ada sama sekali seperti pada juvenil diabetik. Hal ini terjadi karena ada reaksi autoimun berupa reaksi peradangan pada sel beta. Diabetes tipe 1 terjadi pada usia anak-anak atau remaja akibat dari keturunan dan terjadi 5-10 % dari jumlah penderita diabetes melitus.

3 Prevalensi diabetes untuk semua umur penduduk dunia diperkirakan meningkat 55 % dengan jumlah penderita diabetes diproyeksikan meningkat dari 382 juta di tahun 2013 menjadi 592 juta penderita di tahun 2035. Indonesia merupakan salah satu negara berkembang yang menempati urutan ke-7 terbesar penderita diabetes setelah China, India, Amerika, Brazil, Rusia, dan Meksiko dengan jumlah penderita 8.5 juta penderita diabetes pada tahun 2013 ( International Diabetes Federation 2013).

Perkembangan penggunaan anjing dan kucing sebagai hewan kesayangan semakin meningkat. Sekitar 70_-78 juta anjing dan kucing 74-86 juta terdapat di Amerika serikat. Peningkatan penggunaan hewan anjing dan kujing berkorelasi dengan peningkatan penyakit pada hewan tersebut. Diabetes pada anjing dan kucing merupakan salah satu penyakit yang sering di temui. Penyakit diabetes pada kucing dan anjing di laporkan mengalami peningkatan 32 % pada anjing dan 16 % pada kucing sejak 2006 (American Human Association Survey 2012).

Kejadian diabetes pada anjing dan kucing disebabkan oleh kehilangan atau disfungsi dari sel beta pankreas. Anjing dan kucing merupakan hewan yang cenderung kehilangan sel beta lebih cepat dan progresif, biasanya karena immune mediated destruction atau pankreatitis. Kehilangan atau disfungsi sel beta juga dapat disebabkan oleh resistensi insulin, amiloidosis, atau pankreatitis kronis (Rucinsky et al. 2010). Kejadian diabetes pada anjing biasanya terjadi antara umur 5 dan 12 tahun. Keturunan merupakan faktor risiko yang dicurigai seperti anjing Australia terrier, Beagle, Samoyed, Boxer, German Shepherd, Tibetan Terrier dan Caim terrier (Catchpole et al. 2005; Rucinsky et al. 2010).

Diabetes melitus biasanya terjadi akibat gangguan endokrin yang ditandai dengan hiperglikemia dan glukosuria yang akan berakibat polidipsia, poliuria, dan penurunan berat badan. Diabetes melitus juga dapat berpengaruh terhadap komplikasi gangguan pembuluh darah (makroangiopati) yang dapat menyebabkan kerusakan pada ginjal, mata dan syaraf. Faktor yang menyebabkan terjadinya diabetes antara lain, keturuanan (autoimun), obesitas, pola makan yang tidak sehat, malnutrisi, gangguan toleransi glukosa, dan obat obatan yang dapat merusak produksi insulin seperti steroid dan progestin. Faktor lain yang dapat menjadi faktor resiko diabetes seperti, pankreatitis, penggunaan obat, akromegali pada kucing, dan hiperadrenocorticism pada anjing (Catchpole et al. 2005).

Mahoni (Swietenia mahagoni Jacq.)

4

Biji mahoni mengandung senyawa flavonoid, saponin (Wresdiyati et al. 2015), alkaloid, antraquinones, cardiac glikosida, dan volatil oil (Bhurat et al. 2011). Ekstrak metanol biji mahoni banyak dimanfaatkan sebagai obat tradisional untuk pengobatan hipertensi, diabetes, malaria, amoebiasis, batuk, parasitisme usus (Sahgal et al. 2010), antibakteri, astrigensia, depurativa dan purgativa (Rahman et al. 2008).

Berikut merupakan klasifikasi Swietenia mahagoni Jacq. (ITIS 2015): Kingdom : Plantae

Subkingdom : Viridipleantae Superdivisi : Spermatophyta Divisi : Magnoliophyta Subdivisi : Spermatophytina Kelas : Magnoliopsida Superordo : Rosanae Ordo : Sapindales Family : Meliaceae Genus : Swietenia Jacq.

Spesies : Swietenia mahagoni Jacq.

Gambar 1 Biji mahoni (Swietenia mahagoni Jacq.) (Sumber : Mehrhoff 2008)

5 METODOLOGI PENELITIAN

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di Unit Pengelolaan Hewan Laboratorium (UPHL) Fakultas Kedokteran Hewan; Laboratorium Histologi, Departemen Anatomi Fisiologi dan Farmakologi; Laboratorium Histopatologi, Departmen Klinik Reproduksi dan Patologi, Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilakasanankan pada bulan Oktober 2014 hingga Juni 2015.

Bahan

Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah ekstrak etanol biji mahoni, tikus jantan galur Sprague Dawley, etanol 96%, akuades, NaCl 0.9%, etanol 70%, etanol 80%, etanol 90%, etanol 95%, etanol absolut, xylene, parafin, pewarna hematoxylin dan eosin, Bouin, aloksan, dan acarbose.

Alat

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah tissue basket, toples, skalpel, tissue embedding console, balok kayu, mikrotom, gelas objek, gelas penutup, mikroskop cahaya, inkubator, kulkas, penangas air, hotplate, kamera digital, glukometer, ImageJ, dan Microsoft Excel 2007.

Prosedur Penelitian

Persiapan Hewan Coba

6

Metodologi Penelitian

Jenis rancangan penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL), dengan jumlah tikus yang digunakan sebanyak 25 ekor, yang dibagi secara acak menjadi 5 kelompok perlakuan (Tabel 1).

Tabel 1 Pembagian kelompok perlakuan

Kelompok perlakuan Perlakuan uji

Kontrol negatif (K-) Non DM + Akuades

Kontrol Positif (K+) DM + Akuades

Perlakuan Ekstrak (EM) DM + Ekstrak etanol biji mahoni 500 mg/kgBB/hari Kontrol Obat (KO) DM + Acarbose 2 mg/kgBB/hari

Kontrol Ekstrak (KE) NonDM + Ekstrak etanol biji mahoni 500 mg/kgBB/hari Keterangan: DM: Diabetes melitus, EM: Ekstrak mahoni

Perlakuan dilakukan selama 28 hari dan pada hari ke-29 tikus dikorbankan dengan dianastesi menggunakan kombinasi ketamin 75 mg/kgBB dan xylazine 8 mg/kgBB. Selanjutnya dilakukan nekropsi untuk pengambilan sampel organ hati dan ginjal. Organ tersebut kemudian dicuci menggunakan NaCl 0.9%. Sampel tersebut kemudian difiksasi dengan bouin selama 24 jam, dan selanjutnya diproses menjadi sediaan histopatologi dengan pewarnaan Hematoxylin dan Eosin (HE). Pembuatan Preparat Histologi

Organ hati dan ginjal tikus percobaan difiksasi dengan Bouin selama 24 jam. Selanjutnya dimasukan kedalam larutan etanol 70% sebagai stoping point. Tahapan pembuatan preparat histologi adalah triming yaitu pemotongan organ dengan ukuran ± 0.5 x 0.5 cm2 dan dimasukkan dalam tissue basket. Selanjutnya adalah processing tissue yaitu dimulai dengan proses dehidrasi dalam larutan etanol konsentrasi bertingkat 70 %, 80%, 90%, 95% dan perendaman pada larutan alkohol absolut I, II, III masing-masing selama 1 jam. Kemudian dilakukan penjernihan (clearing) pada larutan xylene I, II, III masing-masing selama satu jam. Tahap selanjutnya adalah infiltrasi parafin yaitu jaringan direndam dengan parafin cair I, II, dan III dalam inkubator 58 ºC masing-masing selama satu jam. Tahap embedding atau pengeblokan kemudian dilakukan dengan memasukkan jaringan ke dalam cetakan berisi parafin cair. Jaringan kemudian didinginkan hingga mengeras dalam suhu kamar sehingga terbentuk blok parafin. Penyayatan (section) dilakukan dengan memasang blok parafin dalam holder, kemudian dipotong tipis dengan menggunakan pisau mikrotom setebal 4 µm. Hasil potongan berbentuk pita tipis diletakkan di atas air dingin. Sediaan kemudian dipilih dan diangkat dari permukaaan air menggunakan gelas objek kemudian diletakkan diatas penangas air pada suhu 45ºC. Kemudian sediaan di keringkan dalam suhu ruang dan selanjutnya disimpan dalam inkubator bersuhu 37 ºC.

Pewarnaan (Hematoxylin dan Eosin)

7 (absolut III, absolut II, absolut I, 96%, 80%, 70%) masing-masing 2 menit. Kemudian dicuci dengan air kran selama 10 menit dan stoping point menggunakan akuades selama 5 menit. Preparat jaringan kemudian ditetesi dengan pewarna Hematoxylin selama 4 menit kemudian dibilas dengan air kran selama 10 menit dan akuades selama 10 menit. Tahap selanjutnya dilakukan pewarnaan Eosin selama dua menit dan dicuci dengan akuades. Selanjutnya sediaan dilakukan dehidrasi dengan mencelupkan ke dalam etanol 70%, 80%, 90%, 95%, etanol absolut I, II, III selama 5 detik dan xylene I, II, III selama 1 menit. Kemudian preparat di mounting dengan gelas penutup.

Analisis Data

Data pengamatan gambaran histopatologi hati dan ginjal dijelaskan dalam deskriptif semi kuantifikatif dan skoring dengan skala 0 sampai 2. Skor 0 menyatakan tidak ada lesio pada organ (apoptosis). Skor 1 menyatakan terjadi degenerasi hidropis, degenerasi lemak, karyomegali, dan piknosis. Skor 2 menyatakan terjadi nekrosa (karyoheksis/karyolisis). Pengamatan histopatologi hati dilakukan pada sel hati disekitar vena porta. Pengamatan histopatologi ginjal dilakukan pada inti sel tubuli proksimal. Setiap skor individu kemudian dijumlahkan dan ditentukan rata rata kelompok untuk dibandingkan dengan kontrol dan diidentifikasi lesio ringan, sedang, dan berat serta dideskripsikan. Penilaian lain yang dilakukan pada hati dengan mengamati persentase fungsional sitoplasma dengan menggunakan ImageJ dengan perbesaran 400 kali.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Gambaran mikroskopis hati

8

Tabel 2 Hasil rata-rata skoring pengamatan perubahan sel disekitar vena porta hati dan persentase fungsional hati.

Kelompok perlakuan Skoring Fungsional sitoplasma (%)

Kontrol negatif (K-) 0.52 84.68

Kontrol positif (K+) 0.92 78.56

Perlakuan ekstrak (EM) 1.28 73.25

Kontrol obat (KO) 0.96 83.19

Kontrol ekstrak (KE) 1.20 74.23

Keterangan: *Rataan skor 0<x≤0.5: normal; rataan skor 0.5<x≤1.5: kerusakan ringan terjadi degenerasi (degenerasi hidropis, degenerasi lemak, karyomegali, piknosis); rataan skor 1.5≤x=2: kerusakan berat terjadi nekrosis/apoptosis (karyolisis). Penilaian persentase fungsional sitoplasma di ukur dinilai menggunakan Image J dengan perbesaran 400 kali.

Gambar 2 Histologi organ hati. A) Kelompok kontrol negatif (K-), B) Kelompok kontrol positif (K+), C) Kelompok perlakuan ekstrak (EM), D) Kelompok kontrol obat (KO), E) Kelompok kontrol ekstrak (KE). Degenerasi lemak (panah hitam), degenerasi hidropis (panah kuning), inti sel piknosis (panah hijau), karyomegali (panah putih). Pewarnaan Hematoxylin dan Eosin. Perbesaran 400 kali. Bar 20 µm.

9 berlebihan maupun sel yang sudah tua. Apoptosis merupakan proses penting dalam pengaturan homeostasis normal, untuk menghasilkan keseimbangan dalam jumlah sel jaringan tertentu melalui eliminasi sel yang rusak dan proliferasi fisiologis dalam memelihara fungsi jaringan normal. Apoptosis adalah mekanisme kematian sel utama dalam mengeliminasi sel yang tidak diinginkan selama pekembangan embrionik, homeostasis jaringan, dan pengaturan kekebalan (Osthoff 2008).

Rataan nilai skoring kelompok kontrol positif (K+) yang dibuat diabetes yang induksi dengan aloksan menunjukan rataan sebesar 0.92 dan nilai persentase sitoplasma sebesar 78.56%. Nilai skoring tersebut dalam rentang rataan skor 0.5<x≤1.5 yang termasuk kerusakan ringan. Kerusakan tersebut diduga karena stres oksidatif akibat hiperglikemia dalam darah. Hiperglikemik merupakan peningkatan kadar glukosa di dalam darah yang akan menyebabkan stres oksidatif pada jaringan yang akan menurunkan kapasitas antioksidan di dalam sel (Kurt et al. 2012).

Penurunan fungsional sitoplasma diduga dipengaruhi metabolisme lipolisis yang menyebabkan ketoasidosis dan stres oksidatif akibat hipergliemik. Kadar gula darah tinggi pada diabetes menyebabkan pembentukan reactive oxidants dan menginduksi reaksi peroksidasi pada lemak yang menyebabkan kerusakan oksidatif. Menurut Yilmaz et al. (2004), stres oksidatif pada diabetes banyak ditemukan pada berbagai organ terutama di hati. Stres oksidatif yang dihasilkan di jaringan sebagai hasil dari hiperglikemia menyebabkan kelebihan produksi nitrit oksida (NO) yang akan menyebabkan gangguan dari berbagai organ. Efek dari diabetes melitus jangka panjang dapat menyebabkan kerusakan, disfungsi, dan kegagalan dari berbagai organ seperti mata, ginjal, hati, jantung, dan pembuluh darah (Haligur et al. 2012).

Rataan skoring kelompok tikus diabetes dengan perlakuan ekstrak etanol biji mahoni (EM) menunjukan nilai rataan skoring sebesar 1.28 dengan nilai persentase sitoplasma sebesar 73.25 %. Nilai rataan skoring tersebut dalam rentang 0.5≤x≤1.5 yang menggambarkan terjadi kerusakan ringan. Peningkatan nilai skoring jika dibanding dengan kelompok kontrol positif (K+) maupun kontrol (K-) disebabkan karena adanya metabolit sekunder pada ekstrak etanol biji mahoni yang mempengaruhi stabilitas sel. Penurunan persentase fungsional sitoplasma disebabkan oleh fungsi hati dalam memetabolisme zat toksik yang terdapat dalam ekstrak.

Senyawa aktif yang terdapat dalam tanaman obat hampir selalu toksik apabila diberikan dalam dosis tinggi (Marlinda et al. 2012). Perubahan sel akibat respon terpaparnya metabolit skunder biasanya ditandai dengan degenerasi sel hingga nekrosa. Degenerasi sel merupakan respon awal terhadap bahan-bahan toksik, degenerasi sel dapat berupa degenerasi hidropis dan degenerasi lemak. Degenerasi hidropis merupakan respon terhadap bahan-bahan yang bersifat toksik dan dapat menyebabkan kerusakan sel karena toksin masuk melalui membran sel yang mengakibatkan menurunnya produksi ATP dan terganggunya pengaturan ion sodium-potasium (Cheville 2006).

10

akan menyebabkan sel membengkak sehingga sel akan kehilangan integritas membrannya. Sel akan mengeluarkan materi sel keluar kemudian akan terjadi kematian sel (nekrosis). Kerusakan hati yang berupa degenerasi bersifat reversible dan dalam jumlah yang rendah tidak berbahaya dan dapat kembali normal (Chodidjah et al. 2007).

Kelompok perlakuan kontrol obat acarbose pada tikus diabetes (KO) menggambarkan terjadi kerusakan ringan dalam rentang 0.5≤x≤1.5 dengan nilai skoring sebesar 0.98. Penilaian persentase fungsional sitoplasama hati menunjukan terjadi peningkatan dengan persentase sebesar 83.19 %. Hal ini menunjukan terjadi regenerasi dari sel hati pada kondisi diabetes. Kerusakan yang terjadi pada kontrol obat acarbose diduga akibat belum maksimalnya kerja obat dalam menghambat hiperglikemik pada tikus diabetes. Acarbose merupakan obat yang berefek penghambat kuat dalam menghidrolisa sukrosa namun berefek lemah dalam menghidrolisa maltosa. Acarbose bekerja dengan menghambat kerja enzim α-glukosidase yang diketahui mampu mengurangi hiperglikemia setelah makan melalui penghambatan kerja enzim pencernaan karbohidrat sehingga mengganggu katabolisme disakarida, oligosakarida dan polisakarida di usus serta menunda absorpsi glukosa (Hsieh et al. 2010; Kurt et al. 2012).

Kelompok perlakuan ekstrak etanol biji mahoni pada tikus nondiabetes (KE) menunjukan nilai skoring sebesar 1.20 dengan persentase fungsional sitoplasama sebesar 74.23%. Nilai skoring tersebut termasuk dalam rentang 0.5≤x≤1.5 yang menggambarkan terjadi kerusakan ringan. Perubahan sel tersebut diduga disebabkan oleh zat metabolit skunder dari ekstrak etanol biji mahoni. Menurut Wesdiyati et al. (2015) ekstrak etanol biji mahoni memiliki kandungan seperti alkaloid, saponin dan flavonoid. Kandungan senyawa alkaloid pada ekstrak dapat bersifat toksik sehingga menghambat kerja enzim yang terlibat dalam metabolisme lipid intraseluler (Agungpriyono et al. 2008). Berdasarkan nilai skoring pada semua perlakuan ekstrak etanol biji mahoni baik pada tikus nondiabets maupun diabetes mempunyai nilai skoring lebih tinggi dibanding kelompok lain, namun kerusakan tersebut masih dalam kerusakan ringan dalam rentang 0.5≤x≤1.5 (Tabel 2).

11 Gambaran mikroskopis ginjal

Ginjal mempunyai fungsi penting sebagai pengatur volume dan komposisi kimia darah dan lingkungan dalam tubuh dengan mengekskresikan solut dan air secara selektif. Bagian tubulus proksimalis paling mudah mengalami kerusakan akibat iskhemia dan zat toksik. Proses sekresi dan reabsorbsi sehingga kadar zat toksik lebih tinggi (Agungpriono et al. 2008).

Tabel 3 Hasil rata-rata skoring perubahan sel pada tubulus proksimal ginjal

Kelompok perlakuan Rata-rata scoring

Kontrol negatif (K-) 0.20

Kontrol positif (K+) 0.44

Perlakuan ekstrak (EM) 0.28

Kontrol obat (KO) 0.32

Kontrol Ekstrak (KE) 0.40

Keterangan: *Rataan skor 0<x≤0.5: normal; rataan skor 0.5<x≤1.5: kerusakan ringan terjadi degenerasi (degenerasi hidropis, degenerasi lemak, karyomegali, karyopiknosis); rataan skor 1.5≤x=2: kerusakan berat terjadi nekrosis/apoptosis (karyolisis).

Gambar 3 Histologi organ ginjal. A) Kelompok kontrol negatif (K-), B) Kelompok kontrol positif (K+), C) Kelompok perlakuan ekstrak (EM), D) Kelompok kontrol obat (KO), E) Kelompok kontrol ekstrak (KE). Degenerasi Hidropis (panah kuning), inti sel piknosis (panah hijau), karyomegali (panah putih). Pewarnaan Hematoxylin dan Eosin. Perbesaran 400 kali. Bar 20 µm.

12

Hasil pengamatan kelompok kontrol positif (K+) pada tikus menunjukan rata-rata nilai skoring sebesar 0.44. Peningkatan nilai skoring terjadi pada kelompok kontrol positif (K+) disebabkan efek dari hiperglikemia dari diabetes melitus. Hiperglikemia menyebabkan stres oksidatif pada jaringan sehingga menyebabkan kelebihan produksi nitrit oksida (NO). Hiperglikemia dapat menyebabkan gangguan dari berbagai organ seperti mata, ginjal dan sistem kardiovaskular (Yilmaz et al. 2004).

Hasil pengamatan sel tubulus proksimal ginjal pada kelompok DM yang diberi perlakuan ekstrak dengan nilai skoring dalam rentang normal sebesar 0.28. Bahan toksin yang terdapat di dalam ekstrak dimungkinkan telah dimetabolisme secara sempurna di hati, sehingga tidak menimbulkan kerusakan di tubulus proksimal ginjal. Hati merupakan organ penghasil enzim yang memiliki kemampuan biotransformasi pada berbagai macam zat eksogen dan endogen untuk dieliminasi tubuh (Sibulesky 2013).

Nilai skoring pada kelompok DM yang diberi perlakuan kontrol obat acarbose sebesar 0.32 yang menyatakan kondisi kerusakan di rentang nilai normal. Acarbose dapat menurunkan hiperglikemia dalam darah sehingga dapat mengurangi kerusakan sel tubulus proksimal ginjal. Hasil pengamatan nilai skoring perubahan sel tubulus proksimal pada tikus diabetes yang diberi ekstrak menunjukan nilai skoring sebesar 0.40. Hasil tersebut termasuk dalam rentang perubahan normal dalam menjaga fungsi fisiologis sel ginjal. Hal ini menunjukan pemberian ekstrak etanol biji mahoni pada tikus diabetes tidak menunjukan kerusakan spesifik terhadap perubahan sel tubulus proksimal ginjal.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Hasil pengamatan histopatologi organ hati dan ginjal pada tikus diabetes dengan perlakuan ekstrak etanol biji mahoni tidak menunjukan kerusakan berat baik pada organ hati maupun organ ginjal. Hasil lain juga menunjukkan persentase fungsional sitoplasma jaringan hati sebesar 73.25% pada tikus diabetes dengan perlakuan ekstrak.

Saran

13

DAFTAR PUSTAKA

Agungpriono DR, Rahayu E, Praptiwi. 2008. Uji Toksikopatologi Hati dan Ginjal Mencit pada Pemberian Ekstrak Pauh Kijang (Irvingia malayana Oliv et A. Benn). Indonesian J pharm. 19(4):172-177. doi: 10.14499/indonesian jpharm0iss0pp172-177.

American Diabetes Association. 2008. Diagnosis and Classification of Diabetes Melitus. Diabetes Care. 31:55-59. doi: 10.2337/dc08-5055.

American Human Survey. 2012. U.S Pet (Dog and Cat) Population Fact Sheet. [Internet]. [diunduh 19 Agustus 2015]. Tersedia pada: www.bradfordlicensing.com/pets-fact-sheet.pdf.

Bhurat MR, Bavaskar SR, Agrawal AD, Bagad YM. 2011. A Phytopharmacological Swietenia mahagoni. Asian J. Pharm. Res. 1(1): 1-4. http://www.ajprjournal.com/zip.php?file=File_Folder/1-4.pdf.

Catchpole B, Ristic JM, Fleeman LM, Davison LJ. 2005. Canine Diabetes Melitus: can old dogs teach us new tricks?. Diabetologia (2005). 48: 1948-1956. doi: 10.1007/s00125-005-1921-1.

Cheville NF. 2006. Introduction to Veterinary Pathology. Ed ke-3. Blackwell (US): Blackwell Publishing.

Chodidjah, Widayati E, Utari. 2007. Pengaruh pemberian air rebusan meniran (Phyllantin niruri Linn) terhadap gambaran histopatologi hepar tikus wistar yang terinduksi CCL4. Indon J Anat 2(1): 8-12. http://jurnal.ugm.ac.id/jai/article/view/1137/947.

Debasis et al. 2010. Antidibetic Potentially of the Aqueous Methanolic Extract of Seed of Swietenia mahagoni [L.] Jacq. in Streptozotocin-Induced Diabetic Male Albino Rat: A Correlative and Antihyperlipidemic Activities. Evid Based Complement Alternat Med. (2010): 1-11. doi: 10.1155/2011/892807. Haligur M, Topsakal S, Ozmen O. 2012. Early Degenerative Effects of Diabetes

Melitus on Pancreas, Liver, and Kidney in Rat: An Immunohistochemical Study. Experimental Diabetes Research (2012): 1-10. doi: 10.1155/2012/ 120645.

Hsieh PC, Huang HJ, Ho YL, Lin YH, Huang SS, Chiang YC, Tseng MC, Chang YS. 2010. Activities of Antioxidants, α-Glucosidase Inhibitors and Aldose Reductase Inhibitors of the Aqueous Extracts of Four Flemingia Species in Taiwan. Bot. Stud. 51(3): 293-302. http://ejournal.sinica.edu.tw/bbas/ content/2010/3/Bot513-02.pdf.

[IDF] International Diabetes Federation. 2013. Diabetes Atlas sixs edition [Internet]. [diunduh 18 Agustus 2015]. Tersedia pada: https://www.idf.org/sites/default/files/EN_6E_Atlas_Full_0.pdf.

[ITIS] Integrated Taxonomic Information System. 2015. Swietenia mahagoni (L.) Jacq [Internet]. [diunduh 21 Januari 2015]. Tersedia pada: http://www.itis.gov/servlet/SingleRpt/SingleRpt?searchtopic=TSN&searchv alue=29027.

14

Majid et al. 2004. Pysico Chemical Characterization, Antimicrobial Activity and Toxicity Analisis of Swietenia mahagoni Seed Oil. Int.J.Agri. Bio. 2: 350-354. http://www.researchgate.net/publication/237335557.

Marlinda M, Sangi MS, Wuntu AD. 2012. Analisis Senyawa Metabolit Sekunder dan Uji Toksisitas Ekstrak Etanol Biji Buah Alpukat (Persea americana Mill). Jurnal MIPA UNSRAT. 1(1):24-28. http://ejournal.unsrat.ac.id/index. php/jmuo

Mehrhoff L. 2008. Swietenia mahagoni Jacq. West Indian Mahogany.[Internet]. [diunduh 19 Agustus 2015]. Tersedia pada: http://www. discoverlife .org/mp/20q?search=Swietenia+mahagoni.

Orwa et al. 2009.Agroforestree Database: A Tree Reference and Selaction guide version 4.0. [internet]. [diunduh 21 januari 2015]. Tersedia pada: Sctivity: Potential Targets for Glucose Homeostasis. Nutrition. 27(11): 1161- 1167. doi: 10.1016/j.nut.2011.01.008.

Rucinsky R, Cook A, Haley S, Nelson R, Zoran DL, Poundstone M. 2010. AAHA Diabetes Management Guidelines for Dogs and Cats. Journal of the American Animal Hospital Association 2010. 46: 215-224. http://www.felinediabetes.com/AAHADiabetesGuidelines.pdf.

Rahman AKMS, Chowdhury AKA, Ali HA, Raihan SZ, Ali MS, Nahar L, Sarker SD. 2008. Antibacterial Activity of Two Limonoid form Swietenia mahagoni Against Multiple Drug Resistant (MDR) Bacterial Strain. J Nat Med. 63: 41-45. doi: 10.1007/s11418-008-0287-3.

Ramadori G, Moriconi F, Malik I, Judas J. 2008. Physiology and Pathophysiology of Liver Inflamation, Damage, and Repair. J Physiol Pharmacol. 59 (1): 107-117. http://www.jpp.krakow.pl/journal/archive/08_08_s1 /pdf/10708 _08_s1_article.pdf.

Sahgal G, Ramanathan S, Sasidharan S, Mordi MN, Ismail S, Mansor SM. 2009. In Vitro Antioxidant and Xanthine Oxidase Inhibitory Activities of Methanolic Swietenia mahagoni Seed Extracts. Molecules 2009. (14): 4476-4485. doi: 10.3390/molecules14114476.

Saputri ME. 2014. Uji Toksisitas Akut Ekstrak Biji Mahoni (Swietenia mahagoni Jacq.) yang Diukur dengan Penentuan LD50 Terhadap Tikus Putih (Rattus

norvegicus). [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Sibulesky L. 2013. Normal Liver Anatomy.Clinical Liver Disease. 2(1): 1-3. doi: 10.1002/cld.124.

Soewondo P, Ferriario A, Tahapary DL. 2013. Challenges in Diabetes Management in Indonesia: a Literature Review. Global Health 2013.(9): 1-17. doi: 10.1186/1744-8603-9-63.

15 Nomenclature and Diagnostic Criteria for Lesions in Rats and Mice (INHAND). Toxicol Pathol 38: 5S–81S. doi: 10.1177/0192623310386499. [WHO] World Health Organitation. 2015. Diabetes. [Internet]. [diunduh 22 Mei

2015]. Tersedia pada: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs312/ en. Wresdiyati T, Winarto A, Sa’diah S. 2015. Identifikasi dan Optimasi Biji Mahoni (Swietenia mahagoni) sebagai Antidiabetes pada Hewan Kesayangan (Pet Animal). Laporan hasil penelitian LPPM IPB.

Yilmaz HR, Uz E, Yucel N, Altuntas I, Ozcelik N (2004). Protective Effect of Caffeic Acid Phenethyl Ester (CAPE) on Lipid Peroxidation and Antioxidant Enzymes in Diabetic Rat Liver. J. Biochem. Mol. Toxicol. 18(4): 234-238. doi: 10.1002/jbt.20028.

16

RIWAYAT HIDUP