6 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tapak Dara (Catharanthus roseus)
Pengobatan dengan cara tradisional sebagai alternatif untuk mendapatkan kesembuhan telah banyak digunakan. Penggunaan bahan alam sebagai obat tradisional di Indonesia telah dilakukan sejak dahulu, dimana pengetahuan dan keterampilan pengguanaanya diwariskan secara turun temurun. World Health Organization merekomendasikan penggunaan obat tradisional termasuk herbal dalam pemeliharaan kesehatan masyarakat, pencegahan dan pengobatan penyakit, terutama untuk penyakit kronis dan kanker. World Health Organization juga mendukung upaya-upaya dalam peningkatan keamanan dan khasiat obat tradisional (Sari dan Lusia, 2006).
Tapak dara merupakan tumbuhan yang berasal dari Amerika Tengah dan umumnya ditanam sebagai tanaman hias. Tumbuhan ini dapat tumbuh dengan baik di daratan rendah hingga daratan dengan ketinggian hingga 800 meter di atas permukaan air laut. Tumbuhan tapak dara dapat dikenali dari bunganya yang muncul dari ketiak daun. Warna bun ga tumbuhan ini ada yang berwarna putih dan ada yang berwarna merah muda. Tumbuhan tapak dara dikenal dengan berbagai nama. Berbagai nama tapak dara menurut, yaitu: Indonesia: Tapak dara, rutu-rutu, kembang serdadu, Inggris: Madagascar periwinkle, rose periwinkle, Melayu: Kemunting cina, Vietnam: Hoa hai dang, Filipina: Tsitsirika, Cina : Chang chun hua (Dalimartha, 1999; Plantamor, 2008).
7
Tapak dara (Catharantus roseus) banyak dipelihara sebagai tanaman hias, tanaman ini sering dibedakan menurut jenis bunganya, yaitu bunga warna putih dan merah. Tanaman ini merupakan tanaman semak tegak yang dapat mencapai ketinggian batang sampai 100 cm yang biasa tumbuh subur di pedesaan beriklim tropis. Ciri-ciri tanaman ini yaitu memiliki batang yang berbentuk bulat dengan diameter berukuran kecil, berkayu, beruas dan bercabang. Daunnya berbentuk bulat telur, berwarna hijau dan diklasifikasikan berdaun tunggal. Bunganya menyerupai terompet dengan permukaan berbulu halus. Tanaman ini juga memiliki rumah biji yang berbentuk silindris menggantung pada batang. Penyebaran tanaman ini melalui biji (Ahira, 2011).
Gambar 2.1 Tapak Dara (Catharanthus roseus)
8
Klasifikasi tanaman tapak dara, yaitu (Plantamor, 2008) : Kingdom : Plantae (Tumbuhan)
Subkingdom : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh) Super Divisi : Spermatophyta (Menghasilkan biji) Divisi : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga) Kelas : Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil) Sub Kelas : Asteridae
Ordo : Gentianales Famili : Apocynaceae Genus : Catharanthus
Spesies : Catharanthus roseus
Tumbuhan tapak dara memiliki berbagai khasiat obat, diantaranya sebagai penenang (sedatif), menghentikan perdarahan (hemostatis), menetralkan panas Gambar 2.3 Daun Tapak Dara Kering
Sumber : Arsip Pribadi, 2013 Gambar 2.2 Daun Tapak Dara
9
dan racun. Jus tapak dara dilaporkan dapat menurunkan kadar glukosa darah normal alloxan kelinci diabetes (Nammi et al., 2003).
2.1.1 Kandungan Senyawa Bioaktif dalam Tapak Dara
Tapak dara mengandung berbagai zat kimia aktif. Hasil analisa fitokimia ekstrak daun tapak dara (Catharantus roseus) menunjukkan adanya kandungan tanin, triterpenoid, alkaloid, dan flavonoid. Alkaloid dan flavonoid merupakan senyawa aktif yang telah diteliti memiliki aktivasi hipoglikemik (Ivorra et al., 1989). Flavonoid dapat menghambat kerja enzim α-glukosidase dalam luteolin (Kim dan Sura, 2000). Sementara tanin dapat berfungsi sebagai antimikroba untuk bakteri dan virus (Hara et al.,1993).
Alkaloid adalah kelompok besar senyawa organik alami dalam hampir semua jenis tumbuhan. Alkaloid memiliki berbagai efek farmakologi seperti antikanker, antiinflamasi dan antimikroba. Flavonoid adalah kelompok senyawa fenol yang terbesar ditemukan di alam.
Tanin adalah senyawa fenol yang terdapat luas dalam tumbuhan berpembuluh, dalam angiospermae terdapat khusus dalam jaringan kayu. Menurut batasannya, tanin dapat bereaksi dengan protein yang tidak larut dalam air (Harborne, 1987).
Tapak dara mengandung berbagai senyawa bioaktif, diantaranya 4 senyawa bioaktif yang telah banyak dimanfaatkan untuk penyembuhan penyakit. Berikut merupakan senyawa kimia yang terkandung dalam tanaman tapak dara (Dalimartha, 2007):
10
1. Vinblasine, ternyata bisa dimanfaatkan dalam pengobatan penyakit
leukemia.
2. Vincristine, disamping dipakai dalam pengobatan leukemia, juga kanker
payudara, dan tumor ganas.
3. Vindesine, dipakai dalam pengobatan leukemia pada anak-anak, dan
penderita tumor pigmen.
4. Vinorelbine, seringkali digunakan sebagai bahan pengobatan untuk
mencegah pembelahan kelenjar.
2.2 Diabetes Mellitus
Diabetes mellitus (DM) berasal dari bahasa Yunani dari kata ”diabainein” yang berarti tembusan atau pancuran air. Mellitus berasal dari bahasa latin yang berarti rasa manis. Jadi secara sederhana keadaan ini menunjukan tentang kondisi tubuh penderita yaitu adanya cairan manis yang mengalir terus. Penyakit ini ditandai dengan hiperglikemik (peningkatan kadar gula darah) yang secara terus menerus dan bervariasi, terutama setelah makan (Maulana, 2008).
Diabetes mellitus merupakan penyakit kelainan metabolisme yang disebabkan oleh kurangnya hormon insulin. Hormon insulin dihasilkan oleh sekelompok sel β pulau langerhans pankreas dan sangat berperan dalam metabolisme glukosa dalam sel tubuh. Kadar glukosa yang tinggi dalam tubuh tidak bisa diserap semua dan tidak mengalami metabolisme dalam sel. Akibatnya seseorang akan kekurangan energi sehingga mudah lelah dan berat badan akan terus turun. Kadar glukosa yang berlebih akan dikeluarkan melalui ginjal bersama
11
urine. Gula memiliki sifat menarik air sehingga menyebabkan seseorang banyak mengeluarkan urine dan selalu merasa haus (Maulana, 2008).
2.2.1 Klasifikasi Diabetes Mellitus
Klasifikasi Diabetes Mellitus berdasarkan etiologinya (American Diabetes Association, 2004)
A. Diabetes Mellitus (DM) Tipe 1
Diabetes tipe ini merupakan diabetes yang penderitanya jarang atau sedikit populasinya, diperkirakan kurang dari 5-10% dari keseluruhan populasi penderita diabetes. Gangguan produksi insulin pada DM tipe 1 umumnya terjadi karena kerusakan sel-sel β pulau Langerhans yang disebabkan oleh reaksi autoimun (Muchid et al., 2005).
Sebagaimana diketahui, pada pulau langerhans kelenjar pankreas terdapat beberapa tipe sel menurut (Muchid et al. 2005), yaitu:
1. Sel alpha (α), memproduksi glukagon. 2. Sel beta (β), memproduksi insulin. 3. Sel delta (δ), memproduksi somatostatin.
4. Sel pp (polipeptida pankreas), memproduksi hormon pankreatik polipeptida.
Namun demikian, nampaknya serangan autoimun secara selektif menghancurkan sel-sel β.
12
Destruksi autoimun dari sel-sel β pulau Langerhans kelenjar pankreas langsung mengakibatkan defisiensi sekresi insulin. Defisiensi insulin inilah yang menyebabkan gangguan metabolisme yang menyertai DM tipe 1. Selain defisiensi insulin, fungsi sel-sel α kelenjar pankreas pada penderita DM tipe 1 juga menjadi tidak normal.
Pada penderita DM tipe 1 ditemukan sekresi glukagon yang berlebihan oleh sel-sel α pulau Langerhans. Secara normal, hiperglikemik akan menurunkan sekresi glukagon. Namun pada penderita DM tipe 1 hal ini tidak terjadi, sekresi glukagon tetap tinggi walaupun dalam keadaan hiperglikemia. Salah satu manifestasi dari keadaan ini adalah cepatnya penderita DM tipe 1 mengalami ketoasidosis diabetik apabila tidak mendapat terapi insulin. Apabila diberikan terapi somatostatin untuk menekan sekresi glukagon, maka akan terjadi penekanan terhadap kenaikan kadar gula dan badan keton. Salah satu masalah dalam jangka panjang pada penderita DM tipe 1 adalah rusaknya kemampuan tubuh untuk mensekresi glukagon sebagai respon terhadap hipoglikemia. Hal ini dapat menyebabkan timbulnya hipoglikemia yang berakibat fatal pada penderita DM tipe 1 yang sedang mendapat terapi insulin (Muchid et al., 2005).
B. Diabetes Mellitus (DM) Tipe 2
Diabetes tipe 2 merupakan tipe diabetes yang lebih umum, lebih banyak penderitanya dibandingkan dengan DM tipe 1. Penderita DM tipe 2 mencapai 90-95% dari keseluruhan populasi penderita diabetes, umumnya berusia diatas 45 tahun, tetapi akhir-akhir ini penderita DM tipe 2 dikalangan remaja dan anak-anak
13
populasinya meningkat. Etiologi DM tipe 2 merupakan multifaktor yang belum sepenuhnya terungkap dengan jelas. Faktor genetik dan pengaruh lingkungan cukup besar dalam menyebabkan terjadinya DM tipe 2, antara lain: obesitas, diet tinggi lemak dan rendah serat, serta kurang gerak badan (Muchid et al., 2005).
Obesitas dan kegemukan merupakan salah satu faktor predisposisi utama. Penelitian terhadap mencit dan tikus menunjukan bahwa ada hubungan antara gen-gen yang bertanggung jawab terhadap obesitas dengan gen-gen yang merupakan faktor pradisposisi untuk DM tipe 2. Berbeda dengan DM tipe 1, pada penderita DM tipe 2, terutama yang berada pada tahap awal, umumnya dapat dideteksi jumlah insulin yang cukup di dalam darahnya, disamping kadar glukosa yang juga tinggi. Pada awal patofisiologi DM tipe 2 bukan disebabkan oleh kurangnya sekresi insulin, tetapi karena sel-sel sasaran insulin gagal atau tak mampu merespon insulin secara normal. Keadaan ini lazim disebut sebagai “Resistensi Insulin”. Selain resistensi insulin, pada penderita DM tipe 2 dapat juga timbul gangguan sekresi insulin dan produksi glukosa hepatik yang berlebihan. Namun demikian, tidak terjadi kerusakan sel-sel β Langerhans secara autoimun sebagaimana yang terjadi pada DM tipe 1. Dengan demikian defisiensi fungsi insulin pada penderita DM tipe 2 hanya bersifat relatif, tidak absolut. Oleh sebab itu dalam penangananya umumnya tidak memerlukan terapi pemberian insulin (Muchid et al., 2005).
Sel-sel β kelenjar pankreas mensekresi insulin dalam dua fase. Fase pertama sekresi insulin terjadi segera setelah stimulus atau rangsangan glukosa yang ditandai dengan meningkatnya kadar glukosa darah, sedangkan sekresi fase kedua
14
terjadi sekitar 20 menit. Pada awal perkembangan DM tipe 2, sel-sel β menunjukan gangguan pada sekresi insulin fase pertama, artinya sekresi insulin gagal mengkompensasi resistensi insulin. Apabila tidak ditangani dengan baik, pada perkembangan penyakit selanjutnya penderita DM tipe 2 akan mengalami kerusakan sel-sel β pankreas yang terjadi secara progresif yang seringkali akan mengakibatkan defisiensi insulin, sehingga akhirnya penderita memerlukan insulin eksogen. Penelitian mutakhir menunjukan bahwa pada penderita DM tipe 2 umumnya ditemukan kedua faktor tersebut, yaitu resistensi insulin dan defisiensi insulin (Muchid et al., 2005).
2.2.2 Gejala Diabetes Mellitus
Gejala klinis yang menyertai penderita DM antara lain poliuria (sering kencing), polidipsia (banyak minum), dan poliphagia (banyak makan). Badan terlihat kurus karena terjadi penurunan berat badan (Smith and Jones, 1961). Kehilangan jaringan lemak akibat lipolisis menyebabkan hiperlipidemia sehingga pembuangan lemak terjadi secara cepat (Underwood, 1987). Selain itu sering pula muncul keluhan penglihatan yang kabur, koordinasi gerak anggota tubuh terganggu, kesemutan pada tangan atau kaki, dan timbul gatal-gatal (Muchid et al., 2005). Pada DM tipe 1 gejala klinis umumnya adalah poliuria, polidipsia, poliphagia, penurunan berat badan, cepat merasa lelah, iritabilitas, dan gatal-gatal pada kulit (Muchid et al., 2005). Pada DM tipe 2 gejala umumnya hampir tidak ada. DM tipe 2 sering kali muncul tanpa diketahui, dan penanganan baru dimulai beberapa tahun kemudian ketika penyakit sudah berkembang dan komplikasi
15
sudah terjadi. Penderita DM tipe 2 umumnya lebih mudah terkena infeksi, sukar sembuh dari luka, daya penglihatan makin buruk, umumnya menderita hipertensi, hiperlipidemia, obesitas dan juga komplikasi pada pembuluh darah dan syaraf (Muchid et al., 2005).
2.2.3 Obat Antidiabetes
Pemberian obat antidiabetes secara oral merupakan cara yang umum untuk pengobatan DM tipe 2. Obat antiabetes oral diberikan pada penderita jika diet dan olah raga gagal menurunkan kadar gula darah (Floris, 2005). Terdapat beberapa jenis obat antidiabetes oral yang tersedia secara komersial glibenclamide, glipizide dan glimepiridae (Gambar 2.2).
Menurut Hongxiang et al., (2009), mekanisme kerja obat hipoglikemik oral ada 3, antara lain sebagai berikut:
1. Peningkatan sekresi insulin : Sulfonylureas (glibenclamide, gliclazide, glipizide, glimepiride).
Sulfonylureas awalnya dikembangkan pada tahun 1920 dan sangat diperlukan dalam mengatasi DM tipe 2 (Bosenberg, 2008). Obat golongan ini mempunyai efek utama meningkatkan sekresi insulin oleh sel β Langherhans di pankreas. Obat ini hanya efektif pada penderita diabetes tipe 2 yang tidak begitu berat, yang sel-sel betanya masih bekerja cukup baik (Tjay dan Rahadja, 2002). Pemberian insulin dan sulfonylureas yang berlebihan akan menyebabkan hipoglikemia yang signifikan.
16
Gambar 2.4 Mekanisme Obat Anti Diabetes (Nadjeb, 2010) Sumber : http://www.nadjeeb.wordpress.com/2010
2. Sensitiser insulin : Biguanides (metformin), Thiazolidinediones (pioglitazone, rosiglitazone)
Sensitiser insulin bekerja melalui peningkatan sensitivitas otot dan jaringan lain terhadap insulin (Thiazolidinediones), serta penurunan glukoneogenesis oleh hati (biguanides) (Jalarad et al., 2008). Biguanides mempunyai mekanisme kerja yang berlainan dengan derivat sulfonylurea, obat-obat tersebut kerjanya tidak melalui perangsangan sekresi insulin tetapi langsung terhadap organ sasaran (Ganiswarna et al., 2004). Golongan ini obat Thiazolidinedione dapat digunakan sebagai monoterapi
17
pada obesitas maupun non-obesitas pasien yang telah gagal (Bosenberg, 2008).
3. Inhibitor α-glukosidase : akarbose dan miglitol
Inhibitor α-glukosidase menghambat aktivitas α-glukosidase yang berada di usus. Akarbose dan miglitol adalah penghambat kompetitif α-glukosidase yang mengurangi penyerapan amilum dan disakarida. Akarbose merupakan oligosakarida yang menunda pemecahan karbohidrat (Narkhede et al., 2011) dan diperkenalkan ke pasar pada awal 1990-an (Bosenberg, 2008). Secara klinis akarbose digunakan pada penderita DM tipe 2 (Chiasson, et al., 2003). Penguraian disakarida dan oligosakarida dicegah (Bosenberg, 2008), dengan demikian glukosa dilepaskan lebih lambat dan asorbsinya ke dalam darah juga kurang cepat, lebih rendah dan merata, sehingga memuncaknya kadar gula darah bisa dihindari (Tjay dan Rahadja, 2007). Efek sampingnya antara lain perut kembung dan diare (Dipiro et al., 2005).
Dari sekian banyak obat antidiabetik yang banyak digunakan oleh masyarakat adalah glibenclamide. Glibenclamid merupakan obat hipoglikemik oral derivat sulfonylurea yang bekerja menstimulasi sel-sel β pulau langerhans pankreas sehingga sekresi insulin dapat ditingkatkan. Glibenclamide umumnya memiliki efek samping yang rendah yang bersifat ringan, diantaranya dapat menyebabkan gangguan pada saluran cerna, gangguan hati, jaundice kolestasis, hepatitis dan kontraindikasi bagi penderita kerusakan hati dan infusiensi ginjal (Hardjasaputra et al., 2002).
18 2.3Metabolisme Glukosa
Metabolisme merupakan proses yang berlangsung dalam organisme terdiri dari dua proses kimia yaitu proses perombakan molekul dan pembentukan molekul (Aryulina et al., 2004). Glukosa merupakan zat terpenting yang berasal dari semua karbohidrat baik itu monosakarida, disakarida maupun polisakarida yang mana akan di konversi menjadi glukosa dalam hati, dan di dalam hati dan otot juga tersimpan dalam bentuk glikogen selain itu di dalam plasma darah juga tersimpan yaitu dalam bentuk glukosa darah yang akan berperan sebagai bahan bakar untuk proses metabolisme juga sebagai energi utama bagi kerja otak dan tubuh (Irwan, 2006).
Metabolisme glukosa terjadi akibat adanya proses yang sangat kompleks, yang dipengaruhi serta di regulasi oleh diet dan hormon terutama insulin dan glukagon (Murray et al., 2007).
Glukosa yang masuk ke dalam sel akan mengalami proses glikolisis. Glikolisis merupakan jalur metabolisme utama bagi glukosa dan monosakarida lainnya. Glikolisis adalah penguraian glukosa menjadi acetil-KoA. Selanjutnya acetil-KoA masuk ke dalam siklus krebs yang dirangkai dengan rantai transportasi elektron. Proses metabolisme glukosa sempurna akan menghasilkan air, karbon dioksida dan Adenosin Triposphat (ATP).
2.4 α-Glukosidase
α-glukosidase adalah enzim yang bertanggung jawab terhadap proses memecahnya karbohidrat menjadi glukosa. Enzim ini merupakan enzim utama
19
untuk memecah karbohidrat dari oligosakarida menjadi monosakarida dalam usus (Lee et al., 2007); Narkhede et. al., 2011).
Karbohidrat akan dicerna oleh enzim di dalam mulut dan usus menjadi gula yang lebih sederhana, yang kemudian akan diserap ke dalam tubuh dan meningkatkan kadar glukosa darah. Proses pencerna karbohidrat tersebut menyebabkan pankreas melepaskan α-glukosidase ke dalam usus yang akan mencerna karbohidrat menjadi oligosakarida yang kemudian akan diubah lagi menjadi glukosa oleh α-glukosidase yang dikeluarkan oleh sel-sel halus yang kemudian diserap ke dalam tubuh dengan dihambatnya kerja α-glukosidase, kadar glukosa dalam darah dapat dikembalikan dalam batas normal (Bosenberg, 2008).
