DAN REJIMEN ERADIKASI TERHADAP EKSPRESI MACROPHAGE MIGRATION INHIBITORY FACTOR DAN KADAR ASYMMETRIC DIMETHYLARGININE
PADA TIKUS MODEL GASTRITIS PYLORI
DISERTASI
OK. YULIZAL NIM : 168102025
PROGRAM STUDI DOKTOR (S3) ILMU KEDOKTERAN FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N
2 0 2 0
DAN REJIMEN ERADIKASI TERHADAP EKSPRESI MACROPHAGE MIGRATION INHIBITORY FACTOR DAN KADAR ASYMMETRIC DIMETHYLARGININE
PADA TIKUS MODEL GASTRITIS PYLORI
DISERTASI
OK. YULIZAL NIM : 168102025
PROGRAM STUDI DOKTOR (S3) ILMU KEDOKTERAN FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
LEMBAR PRASYARAT GELAR
PENGARUH EKSTRAK IKAN GABUS (Channa striata Bloch.) DAN REJIMEN ERADIKASI TERHADAP EKSPRESI
MACROPHAGE MIGRATION INHIBITORY FACTOR DAN KADAR ASYMMETRIC DIMETHYLARGININE
PADA TIKUS MODEL GASTRITIS PYLORI
DISERTASI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor dalam Program Studi Doktor (S-3) Ilmu Kedokteran pada Fakultas Kedokteran
Universitas Sumatera Utara
Untuk dipertahankan di hadapan sidang Ujian Terbuka Program Studi Doktor (S-3) Ilmu Kedokteran Universitas Sumatera Utara
Oleh
OK. YULIZAL NIM : 168102025
PROGRAM STUDI DOKTOR (S3) ILMU KEDOKTERAN FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N
2 0 2 0
LEMBAR PROMOTOR DAN CO-PROMOTOR
Promotor :
Prof. dr. Aznan Lelo, Ph.D, Sp.FK
Guru Besar Tetap Departemen Farmakologi dan Terapeutik Fakultas Kedokteran
Universitas Sumatera Utara Medan
Co-Promotor I :
Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed Guru Besar Tetap Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara Medan
Co-Promotor II :
dr. R. Lia Kusumawati, M.Biomed, Sp.MK(K), Ph.D Staf Pengajar Departemen Mikrobiologi
Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara
Medan
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Disertasi : PENGARUH EKSTRAK IKAN GABUS (Channa striata Bloch.) DAN REJIMEN ERADIKASI TERHADAP EKSPRESI MACROPHAGE MIGRATION INHIBITORY FACTOR DAN KADAR ASYMMETRIC DIMETHYLARGININE PADA TIKUS MODEL GASTRITIS PYLORI
Nama Mahasiswa : OK. YULIZAL NIM : 168102025
Program Studi : DOKTOR (S3) ILMU KEDOKTERAN
SURAT PERNYATAAN
Kami yang bertandatangan di bawah ini menyatakan bahwa tulisan yang berjudul
“Pengaruh Ekstrak Ikan Gabus (Channa striata Bloch.) Dan Rejimen Eradikasi Terhadap Ekspresi Macrophage Migration Inhibitory Factor Dan Kadar Asymmetric Dimethylarginine Pada Tikus Model Gastritis Pylori”
adalah benar merupakan bagian dari hasil penelitian disertasi mahasiswa S3 Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara a.n. OK. Yulizal (NIM 168102025)
LEMBAR PENETAPAN PANITIA PENGUJI
Diuji pada Ujian Disertasi Terbuka (Promosi) Pada tanggal : 1 Juli 2020
__________________________________________________________________
PANITIA PENGUJI DISERTASI Pemimpin Sidang :
Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH, M.Hum (Rektor USU)
Ketua : Prof. dr. Aznan Lelo, Ph.D, Sp.FK
Anggota: 1. Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed USU Medan 2. dr. R. Lia Kusumawati, M.Biomed, Sp.MK(K), Ph.D USU Medan 3. Prof. Dr. dr. Nasrul Zubir, Sp.PD-KGEH UNAND Padang 4. Prof. Dr. dr. Gontar Alamsyah Siregar, Sp.PD-KGEH USU Medan 5. Dr. dr. Juliandi Harahap, MA USU Medan 6. Dr. Poppy Anjelisa Zaitun Hasibuan, S.Si, M.Si, Apt USU Medan
UCAPAN TERIMA KASIH
Bismillahirrahmanirrahim, Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Alhamdulillahirabbil’alamin. Puji syukur yang tidak terhingga senantiasa penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, berkah dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan disertasi ini sebagai tugas akhir dan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor dalam Program Studi Doktor (S-3) Ilmu Kedokteran pada Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara. Serta shalawat berangkai salam semoga senantiasa tetap dilimpahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.
Penulis sangat menyadari bahwa rangkaian proses selama pendidikan, penelitian hingga penulisan disertasi ini tidak terlepas dari dukungan, masukan, bimbingan, bantuan dan do‟a dari berbagai pihak. Oleh karena itu, perkenankanlah penulis secara tulus ikhlas dengan segala kerendahan hati mengucapkan terima kasih serta penghargaan yang setinggi-tingginya kepada semua pihak yang telah berkontribusi selama ini. Rasa hormat, penghargaan dan ucapan terima kasih sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH, M.Hum selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. dr. Aldy Safruddin Rambe, Sp.S(K) selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Prof. Dr. dr. Delfitri Munir, Sp.THT-KL(K) selaku Ketua Program Studi Doktor (S3) Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Dr. dr. Iqbal Pahlevi A. Nasution, SPBA(K), selaku Sekretaris Program Studi Doktor (S3) Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Prof. dr. Aznan Lelo, Ph.D, Sp.FK, selaku Ketua Komisi Pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam penulisan disertasi ini.
6. Bapak Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed, selaku Anggota Komisi Pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan penulisan disertasi ini.
7. Ibu dr. R. Lia Kusumawati, M.Biomed, Sp.MK(K), Ph.D, selaku Anggota Komisi Pembimbing yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan penulisan disertasi ini.
8. Bapak Prof. Dr. dr. Nasrul Zubir, Sp.PD-KGEH, selaku Tim Penguji Disertasi yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan penulisan disertasi ini.
9. Bapak Prof. Dr. dr. Gontar Alamsyah Siregar, Sp.PD-KGEH, selaku Tim Penguji Disertasi yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan penulisan disertasi ini.
10. Bapak Dr. dr. Juliandi Harahap, MA, selaku Tim Penguji Disertasi yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan penulisan disertasi ini.
11. Ibu Dr. Poppy Anjelisa Zaitun Hasibuan, S.Si, M.Si, Apt, selaku Tim Penguji Disertasi yang telah membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan penulisan disertasi ini.
12. Bapak dan Ibu dosen staf pengajar beserta seluruh pegawai administrasi di Program Studi Doktor (S3) Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara yang telah memberi pengajaran, pengalaman, bimbingan, masukan dan bantuan pada penulis selama menjalani proses pendidikan, penelitian dan perbaikan dalam penulisan disertasi.
13. Bapak Drs. Zainul Muttaqin, M.Si selaku Kepala Instalasi Litbangkes RSUD Propinsi NTB beserta staf yang telah memberi masukan, bantuan dan mengarahkan penulis selama pelaksanaan penelitian.
14. Direktur RSUD Propinsi NTB beserta jajarannya yang telah memberi izin pada penulis dalam pemakaian sarana penelitian di instalasi Litbangkes RSUD Propinsi NTB.
15. Pimpinan LLDIKTI Wilayah I, Pimpinan Yayasan Universitas Prima Indonesia, Rektor Universitas Prima Indonesia dan Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Prima Indonesia beserta seluruh jajarannya yang telah memberi izin dan dukungan pada penulis selama menjalani pendidikan di Program Studi Doktor (S3) Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.
16. Pimpinan, staf Departemen Ilmu Penyakit Dalam dan Divisi Gastroenterohepatologi Departemen Ilmu Penyakit Dalam FK USU/RSUP H Adam Malik Medan: Dr. dr. Refli Hasan, Sp.PD-KKV, Sp.JP(K), Prof. Dr.
dr. Dharma Lindarto, SpPD-KEMD, Prof. Dr. dr. Gontar Alamsyah Siregar, Sp.PD-KGEH, Prof. dr. Lukman Hakim Zain, Sp.PD-KGEH, Dr. dr. Juwita Sembiring, Sp.PD-KGEH, dr. Leonardo Basa Dairy, Sp.PD-KGEH, Dr. dr.
Rustam Effendi YS, Sp.PD-KGEH, Dr. dr. Masrul Lubis, Sp.PD-KGEH, dr.
Ilhamd, Sp.PD-KGEH, Dr. dr. Imelda Rey, Sp.PD-KGEH, dr. Taufik Sungkar, Sp.PD-KGEH beserta seluruh guru besar, senior dan sejawat yang tidak dapat penulis sebutkan namanya satu persatu namun tidak mengurangi rasa hormat dan penghargaan atas dukungannya pada penulis selama mengikuti pendidikan.
17. Ucapan terima kasih tidak terhingga, rasa hormat, cinta dan kasih sayang penulis persembahkan kepada kedua orang tua ayahanda (alm) dr. H. OK.
Alfien Syukran, Sp.PD-KEMD semoga Allah SWT memberikan tempat yang layak dan mulia di sisi-Nya dan ibunda Hj. Tengku Nazliah atas segala jerih payah, pengorbanan, kasih sayang yang tulus telah melahirkan, membesarkan, mendidik, mendo‟akan tiada henti, memberikan dukungan moril dan materil, serta mendorong penulis dalam berjuang menjalani hidup dan menggapai cita-cita. Kepada mertua (alm) Ir. OK. Chairul Arief, Hj.
Farida Hanum BA dan Ir. H. Machrouzar Manan, M.Si, penulis mengucapkan terimakasih atas dukungan, semangat dan do‟a yang diberikan dalam menyelesaikan pendidikan ini. Terima kasih yang tak terhingga juga untuk adik-adik: Dr. OK. Isnainul Khairi, SH, MH, Humaira Nina Ikhtiwanie, SS, Shavtira Della Poetri, SP, dr. Artisya Fajriani, M.Ked (Neuro), Sp.S, adik- adik ipar dan kemenakan dari keluarga besar (alm) dr. H. OK. Alfien Syukran, Sp.PD-KEMD serta keluarga besar (alm) Ir. OK. Chairul Arief yang telah banyak membantu, memberi semangat, dukungan dan do‟a selama penulis menjalani pendidikan.
18. Teristimewa penulis menyampaikan terimakasih yang sedalam-dalamnya kepada istri tercinta Desy Chairida, STP dan anak-anak yang saya sayangi
OK. Ikram Alchair, En. Nazifa Zanzabilla Putri, dan En. Zhafira Deliza Fitri atas cinta kasih yang tulus, pengertian, perhatian, kesabaran, dukungan moril dan materil atas segala waktu yang terabaikan, pengorbanan yang menjadi kekuatan bagi penulis dalam menjalani pendidikan. Semoga pencapaian ini menjadi pemberi semangat bagi ananda sekalian dalam menggapai cita-cita ke depannya dan semua ini beroleh keberkahan dari Allah SWT.
Akhirnya, kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan pendidikan S3 dan pembuatan disertasi ini dengan setulus hati penulis ucapkan terimakasih dan penghargaan yang setinggi tingginya. Semoga disertasi ini dapat memberi manfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan berkontribusi bagi perbaikan pelayanan kesehatan masyarakat. Izinkanlah pada ksesempatan ini penulis juga menyampaikan permohonan maaf yang sebesar- besarnya atas segala kesalahan dan kekurangan yang pernah penulis lakukan selama menjalani pendidikan. Semoga segala bantuan, dukungan, bimbingan dan petunjuk yang telah diberikan kiranya mendapat balasan berlipat-ganda dari Allah SWT. Amiin Yaa Rabbal Alamin.
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.
Medan, 1 Juli 2020 Penulis
OK. Yulizal
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
I. IDENTITAS PRIBADI
Nama : dr. OK. Yulizal, Sp.PD-KGEH
Pangkat/Golongan/NIP : Penata Tk.I/III D/197507142008031001 Status kepegawaian : ASN/LLDIKTI Wilayah I Sumatera Utara NIDN/Jabatan Fungsional : 0114077504/Asisten Ahli
Status perkawinan : K/3
Tempat / Tanggal lahir : Medan / 14 Juli 1975
Agama : Islam
Nama Ayah : dr. H.OK. Alfien Syukran, SpPD-KEMD
Nama Ibu : Hj. T. Nazliah
Istri : Desy Chairida, STP
Anak : 1. OK. Ikram Alchair
2. En. Nazifa Zanzabilla Putri
3. En. Zhafira Deliza Fitri
Alamat Rumah : Jl. Karya Kasih Kompleks Bukit Johor Mas
Blok P No.2 Medan Johor, Medan 20143
Email : yulizal.tech@gmail.com
No.Telp : 085277682529 / 08126540159
II. RIWAYAT PENDIDIKAN
1. SD Negeri 7 Rantau Prapat : Ijazah tahun 1988 2. SMP Negeri 2 Rantau Prapat : Ijazah tahun 1991
3. SMA Negeri 1 Medan : Ijazah tahun 1994 4. Fakultas Kedokteran USU Medan : Ijazah tahun 2000 5. Dokter Sp.Penyakit Dalam FK USU : Ijazah tahun 2007 6. Konsultan Gastroenterologi-Hepatologi : KIPD tahun 2019
III. PENGALAMAN KERJA
1. 2008 – 2014 : ASN Pemkab Serdang Bedagai (SMF Penyakit Dalam RSUD Sultan Sulaiman Pemkab Serdang Bedagai)
2. 2008 – 2014 : Ka. SMF Penyakit Dalam RSUD Sultan Sulaiman Pemkab Serdang Bedagai
3. 2014 – sekarang : Staf pengajar (Dosen ASN/DPK) LLDIKTI Wilayah I Sumatera Utara pada Departemen Ilmu Penyakit Dalam Fakultas Kedokteran Universitas Prima Indonesia Medan/RS Royal Prima Medan
IV. KEANGGOTAAN PROFESI 1. Ikatan Dokter Indonesia
2. Persatuan Ahli Penyakit Dalam Indonesia (PAPDI) 3. PGI – PEGI – PPHI Cabang Medan
V. PENDIDIKAN/PELATIHAN/WORKSHOP
1. Peserta pada Program Pengembangan Pendidikan Keprofesian Berkelanjutan Ultrasonografi Tahap Pertama bagi Dokter Spesialis Ilmu Penyakit Dalam. Perhimpunan Ultrasonik Kedokteran Indonesia dan Lembaga Pendidikan Ultrasonografi Kedokteran – Usaha Sarana Gahari, Jakarta, 15 – 19 Desember 2008.
2. Peserta Pendidikan Keterampilan Endoskopi Gastrointestinal di bidang Gastroentero – Hepatologi. Divisi Gastroentero – Hepatologi Departemen Ilmu Penyakit Dalam FK USU/RSUP H.Adam Malik.
Medan, 17 Oktober 2011 – 18 Januari 2012.
3. Peserta Hands – On Training Course on Endoscopic Retrograde Cholangio Pancreatography (ERCP). Department of Endoscopy Choray Hospital, Ministry of Health, Socialist Republic of Viet Nam. Ho Chi Minh City, 20 Mei – 14 Juni 2013.
VI. PUBLIKASI KARYA ILMIAH NASIONAL DAN INTERNASIONAL 1. OK Yulizal, Mahruzar R. Masalah gastroenterohepatologi di RSUD
Sultan Sulaiman Serdang Bedagai Sumatera Utara tahun 2014.
Proceeding Kongres Persatuan Ahli Penyakit Dalam Indonesia (Kopapdi) XVI Bandung, 09 - 13 September 2015.
2. Lukman Hakim Zain, OK. Yulizal. Expanding Consensus in Portal Hypertension Report of The Baveno VI Consensus Workshop:
Stratifying Risk and Individualizing Care for Portal Hypertension.
Proceeding of The 8th Liver Update and The 22nd Scientific Meeting of Ina ASL/PPHI 2015.
3. Yulizal OK, Mahruzar R. Uninvestigated dyspepsia in type 2 diabetes patients in Sultan Sulaiman General Hospital Indonesia. Proceeding of The 18th AFES Congress 2015 Kuala Lumpur, Malaysia 10th – 13th December 2015.
4. Yulizal OK, Mahruzar R. Comparison of Metabolic Profile Between Type 2 Diabetic Coronary Heart Disease Patients and Type 2 Diabetic Non Coronary Heart Disease Patients in Sultan Sulaiman General Hospital Indonesia. Proceeding of The 18th AFES Congress 2015 Kuala Lumpur, Malaysia 10th – 13th December 2015.
5. Yulizal OK. Cardiac Autonomic Denervation in Type 2 Diabetic Patients: A Comparison of Patients Treated with Insulin and Oral Hypoglycemic Agents. Proceeding of The 18th AFES Congress 2015 Kuala Lumpur, Malaysia 10th – 13th December 2015.
6. OK Yulizal, Lukman Hakim Zain. Penyakit refluks gastroesofageal pada mahasiswa peminum kopi di Universitas Prima Indonesia Medan. Indonesian digestive disease week (IDDW) 2016, Jakarta, 28 – 30 April 2016.
7. Yulizal OK., Zain LH, Dairy LB. Upper gastrointestinal endoscopic findings and Helicobacter pylori infection in patients with dyspepsia in Nias island and Humbang Hasundutan District, Sumatera Utara Province Indonesia. Proceeding of The 33rd World Congress of Internal Medicine, Bali, Indonesia, 23rd – 25th August 2016.
8. Yulizal OK, Herry A, Zain LH. Plasma serotonin levels and clinical manifestations of patients with functional dyspepsia in Haji Adam Malik Central General Hospital Medan, Indonesia. Proceeding of The APDW 2016 Kobe, Japan, 2nd – 5th November 2016.
9. Yulizal OK, Siregar G, Zain LH, Dairy LB. Association between ABO blood groups and severity of dyspepsia in Gunungsitoli, Indonesia. Proceeding of The 1st AANHS International Conference, Medan, Indonesia, 4th – 5th August 2018.
10. Miftahussurur M, Waskito LA, Syam AF, Nusi IA, Siregar G, Yulizal OK, et al. Analysis of risks of gastric cancer by gastric mucosa among Indonesian ethnic groups. PLoS ONE. 2019; 14(5): 1-19.
11. Yulizal OK, Lelo A, Ilyas S, Kusumawati RL. Correlation of Macrophage migration inhibitory factor (MIF) expression and Asymmetric dimethylarginine (ADMA) levels in Helicobacter pylori infection. Proceeding of The 12th International Conference on Bioinformatics and Biomedical Technology (ICBBT 2020), Xi‟an, China, 16th - 18th May 2020.
12. Yulizal OK, Lelo A, Ilyas S, Kusumawati RL. The effect of snakehead fish extract supplementation to first-line eradication regimen on macrophage migration inhibitory factor (MIF) expression in rats induced by Helicobacter pylori infection. Journal of Advanced Veterinary and Animimal Research. 2020; 7(2): 209–217.
LEMBAR PENGESAHAN ORISINALITAS
PERNYATAAN
PENGARUH EKSTRAK IKAN GABUS (Channa striata Bloch.) DAN REJIMEN ERADIKASI TERHADAP EKSPRESI
MACROPHAGE MIGRATION INHIBITORY FACTOR DAN KADAR ASYMMETRIC DIMETHYLARGININE
PADA TIKUS MODEL GASTRITIS PYLORI
Dengan ini penulis menyatakan bahwa disertasi ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Doktor (S-3) Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara adalah benar merupakan hasil karya penulis sendiri.
Adapun pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada bagian-bagian tertentu dari hasil karya orang lain dalam penulisan disertasi ini, telah penulis cantumkan sumbernya secara jelas sesuai dengan norma, kaidah dan etika penulisan ilmiah.
Apabila di kemudian hari ternyata ditemukan seluruh atau sebagian disertasi ini bukan hasil karya penulis sendiri atau adanya plagiasi dalam bagian-bagian (berdasarkan toleransi prosentase) tertentu, penulis bersedia menerima sanksi pencabutan gelar akademik yang penulis sandang dan sanksi-sanksi lainnya sesuai dengan peraturan perundangan yang berlaku.
Medan, 1 Juli 2020 Penulis
RINGKASAN
Helicobacter pylori (H. pylori) merupakan bakteri mikroaerofilik patogen pada mukosa lambung atau melekat pada epitel lambung manusia. Gastritis adalah manifestasi klinis paling umum terkait dengan infeksi H. pylori. Tingkat keparahan gastritis berhubungan dengan kepadatan H. pylori, jejas mukosa lambung dan peradangan.
Peradangan mukosa lambung yang disebabkan H. pylori tidak lepas dari peranan beberapa sitokin seperti tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin-6 (IL-6), interleukin-8 (IL-8) dan interferon- gamma (IFN-γ), yang dikendalikan dan distimulasi oleh macrophage migration inhibitory factor (MIF).
Mediator-mediator sitotoksik ini cenderung merekrut neutrofil, makrofag, dan sel- T ke dalam mukosa lambung, yang akan menyebabkan peradangan jangka panjang dan berbagai lesi patologis pada mukosa lambung. Pelepasan dan kenaikan aktifitas MIF oleh karena infeksi H. pylori akan menginduksi aktifasi sitokin-sitokin pro-inflamasi tersebut.
Kelainan lambung oleh karena infeksi H. pylori berhubungan dengan aliran darah dan integritas mukosa lambung. Aliran darah dan integritas mukosa lambung dipertahankan oleh nitrit oksida (NO). Bioavailabilitas NO diatur oleh aktifitas enzim nitric oxide synthase (NOS). Aktifitas NOS dapat dihambat oleh substrat utama penghambat NOS endogen, yakni asymmetric dimethylarginine (ADMA) yang menyebabkan penurunan produksi NO. Keberadaan ADMA akan menyebabkan kerusakan mukosa lambung dengan cara menginduksi stres oksidatif, apoptosis sel dan reaksi inflamasi. Oleh karena itu beberapa penelitian
melaporkan bahwa ADMA merupakan biomarker dari jejas mukosa lambung dan eradikasi H. pylori akan menurunkan kadar ADMA.
Penatalaksanaan infeksi H. pylori terus mengalami perkembangan. Saat ini, terapi triple berbasis proton pump inhibitor (PPI), kombinasi antara PPI dengan anti bakteri, merupakan rejimen eradikasi standar dalam eradikasi H. pylori di seluruh dunia. Efektifitas rejimen eradikasi standar lini pertama saat ini terasa kurang optimal, terkait masalah imunitas pasien, kepatuhan pasien, status gizi dan masalah resistensi anti bakteri di daerah tertentu. Oleh karena itu, upaya dalam menemukan agen atau obat yang berasal dari alam sebagai obat baru atau sebagai suplemen untuk rejimen eradikasi dengan menilai sifat anti bakteri dan anti inflamasi, terus dilanjutkan.
Channa striata ialah sejenis ikan predator yang banyak dikonsumsi. Ekstrak Channa striata merupakan sumber protein hewani yang dipercaya mengandung nutrisi yang penting dalam meningkatkan stamina tubuh setelah persalinan, operasi, proses penyembuhan setelah menderita penyakit tertentu, anti inflamasi, anti oksidan, anti tukak lambung, anti bakteri dan anti jamur secara in vitro.
Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan pengaruh ekstrak Channa striata dan atau rejimen eradikasi standar lini pertama dalam menurunkan ekspresi MIF, meurunkan kadar ADMA, menurunkan jumlah koloni H. pylori dan perbaikan derajat keparahan gastritis pada tikus model gastritis pylori. Studi ini merupakan jenis eksperimental laboratorium in vivo dengan menggunakan rancangan randomized post-test only control group laboratory experimental design yang melibatkan 35 ekor tikus albino jantan, Rattus norvegicus. Penelitian
ini dikerjakan di Unit Biomedik dan Riset, Rumah Sakit Umum Daerah Provinsi Nusa Tenggara Barat mulai Oktober 2019 hingga Desember 2019.
Tikus dibagi secara acak menjadi lima kelompok dengan masing-masing kelompok tujuh ekor tikus, yakni: 1) Kelompok K (-) (tanpa inokulasi H. pylori);
2) Kelompok K (+) (tikus model infeksi H. pylori); 3) Kelompok P1 (tikus model infeksi H. pylori + ekstrak Channa striata dengan dosis 300 mg/kgBB (kg berat badan)); 4) Kelompok P2 (tikus model infeksi H. pylori + rejimen eradikasi standar (larutan amoksisilin 50 mg/kgBB + klaritromisin 25 mg/kgBB + omeprazol 20 mg/kgBB); 5) Kelompok P3 (tikus model infeksi H. pylori + kombinasi rejimen eradikasi standar (larutan amoksisilin 50 mg/kgBB + klaritromisin 25 mg/kgBB + omeprazol 20 mg/kgBB) dan ekstrak Channa striata dengan dosis 300 mg/kgBB. Isolat H. pylori diperoleh dari spesimen biopsi pasien dengan tukak duodenum yang disimpan dan dikultur di Unit Biomedik dan Riset Rumah Sakit Umum Daerah Propinsi Nusa Tenggara Barat. Seluruh tikus dalam kelompok 2, 3, 4 dan 5 diinokulasi dengan suspensi H. pylori yang mengandung 5 x 108 - 5 x 1010 colony forming unit/ml (CFU/ml) pada NaCl 0,9 % sebanyak 1 ml/tikus. Ekstrak Channa striata berasal dari produk siap pakai, di mana setiap 500 mg kapsul terdiri atas bubuk ekstrak Channa striata murni. Semua tikus dikorbankan empat minggu setelah selesainya protokol. Lambung dipotong untuk dilakukan tes urease cepat, pemeriksaan histopatologi, imunohistokimia untuk menilai skor imunoreaktif (IRS) ekspresi MIF dan kultur sediaan lambung untuk menilai jumlah koloni H. pylori. Darah diambil melalui tusukan langsung ke jantung untuk dilakukan pemeriksaan dengan metode ELISA dalam menentukan kadar serum ADMA.
Peneliti mendapatkan dalam penelitian ini bahwa ekspresi MIF (p < 0,001), kadar serum ADMA (p < 0,001), koloni H. pylori dan derajat keparahan gastritis (p <0, 001) tertinggi secara bermakna pada kelompok P1. Ekspresi MIF, kadar serum ADMA, koloni H. pylori dan derajat keparahan gastritis lebih rendah secara bermakna pada kelompok P2 dibandingkan dengan kelompok P1 (p < 0,05).
Peneliti melakukan perbandingan antara kelompok P3 dengan P2, disini tampak bahwa kadar serum ADMA lebih rendah, ekspresi MIF lebih rendah, koloni H.
pylori lebih rendah dan lebih banyak perbaikan derajat keparahan gastritis pada kelompok P3 dibandingkan dengan kelompok P2 (p < 0,05).
Peneliti menemukan bahwa pemberian tunggal ekstrak Channa striata (kelompok P1) menginduksi peningkatan ekspresi MIF, peningkatan kadar serum ADMA, peningkatan koloni H. pylori dan perburukan derajat keparahan gastritis.
Hasil ini mungkin terkait dengan kerusakan Channa striata karena asam lambung, secara enzimatik, pembentukan biofilm bakteri sehingga sifat anti bakteri Channa striata menjadi hilang. Pemberian tunggal rejimen eradikasi standar (kelompok P2) menunjukkan adanya penurunan ekspresi MIF, penurunan kadar ADMA, penurunan pembentukan koloni H. pylori dan perbaikan derajat keparahan gastritis. Keberadaan omeprazol menyebabkan penurunan tingkat keasaman lambung dan menyebabkan kinerja anti bakteri menjadi lebih optimal. Pemberian kombinasi rejimen eradikasi standar dan ekstrak Channa striata (kelompok P3) menunjukkan lebih banyak penurunan ekspresi MIF, penurunan lebih banyak kadar serum ADMA, penurunan lebih banyak koloni H. pylori dan lebih banyak perbaikan derajat keparahan gastritis. Temuan ini menunjukkan efek potensiasi antara rejimen eradikasi standar dan ekstrak Channa striata.
Peneliti mendapatkan kesimpulan pada penelitian ini bahwa pemberian kombinasi rejimen eradikasi standar dan ekstrak Channa striata menyebabkan lebih banyak penurunan ekspresi MIF, kadar serum ADMA, jumlah koloni H.
pylori dan lebih banyak perbaikan derajat keparahan gastritis daripada pemberian tunggal ekstrak Channa striata atau pemberian tunggal rejimen eradikasi standar pada tikus model gastritis pylori.
SUMMARY
Helicobacter pylori (H. pylori) is a microaerophilic bacterial pathogen within the human gastric mucosa or attached to the gastric epithelium. Gastritis is the most common clinical manifestation associated with H. pylori infection. The severity of gastritis is associated with the density of H. pylori, gastric mucosal injury, and inflammation.
The occurrence of gastric inflammation in H. pylori infection is inseparable from the role of many cytokines such as tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin-6 (IL-6), interleukin-8 (IL-8) and interferon-gamma (IFN-γ) which are controlled and stimulated by macrophage migration inhibitory factor (MIF). These cytotoxic mediators tend to recruit neutrophils, macrophages, and T-cells into gastric mucosa, which will cause long-term inflammation and various pathological lesions in the gastric mucosa. The releasing and increasing of MIF activity due to H. pylori infection will induce the activation of those pro- inflammatory cytokines.
Gastric abnormalities due to H. pylori infection are associated with gastric mucosal blood flow and the integrity of the gastric mucosa. Gastric mucosal blood flow and the integrity of the gastric mucosa are maintained by nitric oxide (NO).
NO bioavailability is regulated by nitric oxide synthase (NOS) activity. NOS activity can be inhibited by a major endogenous NOS inhibitor substrate, namely asymmetric dimethylarginine (ADMA), which leads to the reduction of NO production. The presence of ADMA causes gastric mucosal damage by induction of oxidative stress, cell apoptosis, and inflammatory reactions. Therefore some
studies noted that ADMA might be a biomarker of gastric mucosal injury, and H.
pylori’s eradication decreases serum ADMA levels.
Management of H. pylori infection has developed.Nowadays, proton-pump inhibitor (PPI)-based triple therapy is a first-line regimen in the eradication of H.
pylori worldwide. The effectiveness of the first-line eradication regimen is felt to be less than optimal regarding the problem of the patient‟s immune, patient compliance, nutritional status, and antibacterial resistance issue in certain regions.
Therefore, the efforts in finding agents or drugs that come from nature as a new drug or as a supplementation to first-line eradication regimen, by assessing their antimicrobial and anti-inflammatory properties, continue to be pursued.
Channa striata is a type of predatory fish widely consumed by inhabitants in the Asia Pacific region. Channa striata extract is a source of animal protein. It is believed to contain nutrients that are important in improving body stamina after labor, surgery, healing process after suffering from certain diseases, anti- inflammatory, antioxidant, anti gastric ulcers, antimicrobial, and antifungal properties in vitro.
This study aimed to prove the effect of Channa striata extract and or first- line standard eradication regimen in reducing MIF expression, reducing ADMA levels, reducing H. pylori colonies, and improving the severity of gastritis in gastritis pylori rat model. This study is an in vivo experimental laboratory using a randomized post-test only control group laboratory experimental design involving 35 male albino rats, Rattus norvegicus, in Biomedical Research Unit, West Nusa Tenggara Province General Hospital from October 2019 to December 2019.
The rats were divided randomly into five groups each of seven, namely: 1) Group K(-) (without H. pylory inoculation) ; 2) Group K(+) (H. pylori infection rats model); 3) Group P1 (H. pylori infection rats model + Channa striata extract with a dose of 300 mg/kg BW (kg body weight)); 4) Group P2 (H. pylori infection rats model + standard eradication regimen (aqueous solution of amoxicillin 50 mg/kg BW + clarithromycin 25 mg/kg BW + omeprazole 20 mg/kg BW); 5) Group P3 (H. pylori infection rats model + a combination of standard eradication regimen (aqueous solution of amoxicillin 50 mg/kg BW + clarithromycin 25 mg/kg BW + omeprazole 20 mg/kg BW) and Channa striata extract with a dose of 300 mg/kg BW. H. pylori isolate was obtained from biopsy specimen of duodenal ulcer patient, which was kept and cultured in Biomedical Research Unit, West Nusa Tenggara Province General Hospital. The rats in groups 2, 3, 4 and 5 were inoculated with H. pylori suspension containing 5 x 108 – 5 x 1010 colony- forming unit/ml (CFU/ml) in 0.9% NaCl at 1 ml/rat. Channa striata extract was a ready-made factory product, where each 500 mg of capsule comprises pure Channa striata extract powder. All rats were sacrificed four weeks after the completion of the protocol. The stomach was cut to perform rapid urease test, histopathology examination, immunohistochemistry examination to assess immunoreactive score (IRS) of MIF expression and culture procedure to assess the number of H. pylori colony. Blood was collected through the cardiac puncture to perform ELISA examination in the determination of serum ADMA levels.
In this study, we found that MIF expression (p < 0.001), serum ADMA levels (p < 0.001), H. pylori colonies, and the severity of gastritis (p < 0.001) were highest significantly in group P1 among others. The MIF expression, serum
ADMA levels, H. pylori colonies, and the severity of gastritis were lower significantly in group P2 compared to group P1 (p < 0.05), respectively. We performed a comparison between P3 and P2 groups; it showed that serum ADMA levels lower, significantly lower MIF expression, H. pylori colonies, more improvement of the severity of gastritis in group P3 compared to group P2 (p <
0.05).
We observed that a single administration of Channa striata extract (group P1) induced the increment of MIF expression, ADMA levels, H. pylori colonies, and the severity of gastritis. This result might be associated with the destruction of Channa striata due to acid, enzymatically, and bacterial biofilm formation so that the antimicrobial properties of Channa striata became disappear. The single standard eradication regimen administration (group P2) showed the decrease of MIF expression, ADMA levels, H. pylori colonies, and the severity of gastritis.
The existence of omeprazole lowers gastric acidity and leads to the performance of antimicrobial become more optimal. Administration, a combination of standard eradication regimen and Channa striata extract (group P3), showed more reduction of MIF expression, ADMA levels, H. pylori colonies, and more improvement in the severity of gastritis. This finding indicates the potentiation effect between the standard eradication regimen and Channa striata extract.
The administration a combination of standard eradication regimen and Channa striata extract leads to more reduction of MIF expression, ADMA levels, H. pylori colonies, and more improvement in the severity of gastritis than a single administration of Channa striata extract or a single standard eradication regimen in gastritis pylori rat model.
ABSTRAK
PENGARUH EKSTRAK IKAN GABUS (Channa striata Bloch.) DAN REJIMEN ERADIKASI TERHADAP EKSPRESI MACROPHAGE MIGRATION INHIBITORY FACTOR DAN KADAR ASYMMETRIC DIMETHYLARGININE PADA TIKUS MODEL GASTRITIS PYLORI
ABSTRAK
Latar belakang: Helicobacter pylori adalah bakteri patogen penyebab gastritis pada sekitar setengah dari populasi dunia. Derajat keparahan gastritis berhubungan dengan kepadatan H. pylori, jejas mukosa lambung dan inflamasi.
Terjadinya inflamasi pada lambung tidak dapat dipisahkan dari peran macrophage migration inhibitory factor (MIF), suatu limfokin yang mengendalikan dan menstimulasi sitokin pro-inflamasi lainnya. Jejas mukosa lambung ditandai oleh peningkatan asymmetric dimethylarginine (ADMA), penghambat nitric oxide synthase (NOS) endogen. Saat ini, efektifitas rejimen eradikasi standar lini pertama dirasakan kurang optimal, oleh karena itu upaya dalam menemukan agen atau obat yang berasal dari alam sebagai obat baru atau sebagai kombinasi dengan rejimen eradiasi terus diupayakan. Ikan Gabus (Channa striata) suatu makanan obat, yang telah diketahui memiliki potensi anti inflamasi, anti oksidan, anti bakteri dan anti jamur secara in vitro, kemungkinan berpotensi dalam pengobatan infeksi H. pylori.
Tujuan: Membuktikan efek pemberian ekstrak Channa striata dan atau rejimen eradikasi standar dalam menurunkan ekspresi MIF, kadar ADMA, jumlah koloni H. pylori dan perbaikan derajat keparahan gastritis pada tikus model gastritis pylori.
Metode penelitian: Penelitian eksperimental murni dengan rancangan randomized post-test only control group terhadap 35 tikus jantan yang dibagi menjadi lima kelompok secara merata. Kelompok K (-) sebagai kelompok kontrol negatif, kelompok K (+) hingga kelompok P3 sebagai kelompok yang terinfeksi H. pylori. Kelompok P1 hingga kelompok P3 diberikan masing-masing dengan ekstrak Channa striata, rejimen eradikasi standar, dan kombinasi rejimen eradikasi standar dan ekstrak Channa striata. Pemeriksaan histologi, imunohistokimia untuk menilai skor imunoreaktif (IRS) ekspresi MIF, kultur untuk menilai jumlah koloni H. pylori dari jaringan lambung dan kadar serum ADMA dari darah dilakukan. Perbedaan antara kelompok dianalisis menggunakan Kruskal-Wallis dan uji ANOVA satu arah. Batas kebermaknaan ditetapkan dengan nilai p < 0,05.
Hasil: Ekspresi MIF (p < 0,001), kadar serum ADMA (p < 0,001), jumlah koloni H. pylori dan derajat keparahan gastritis (p < 0,001) tertinggi secara bermakna pada kelompok P1. Ekspresi MIF, kadar serum ADMA, jumlah koloni H. pylori dan derajat keparahan gastritis lebih rendah secara bermakna pada kelompok P2
dibandingkan dengan kelompok P1 (p < 0,05). Kelompok P3 memiliki kadar ADMA serum yang lebih rendah, ekspresi MIF yang jauh lebih rendah dan lebih
banyak perbaikan derajat keparahan gastritis dibandingkan kelompok P2 (p < 0,05).
Kesimpulan: Pemberian kombinasi rejimen eradikasi standar dan ekstrak Channa striata menyebabkan lebih banyak penurunan ekspresi MIF, penurunan kadar serum ADMA, jumlah koloni H. pylori dan lebih banyak perbaikan derajat keparahan gastritis daripada pemberian tunggal ekstrak Channa striata atau pemberian tunggal rejimen eradikasi standar pada tikus model gastritis pylori.
Kata kunci: asymmetric dimethylarginine, ekstrak Channa striata, gastritis pylori, macrophage migration inhibitory factor, rejimen eradikasi
ABSTRACT
THE EFFECT OF SNAKEHEAD FISH EXTRACT (Channa striata Bloch.) AND ERADICATION REGIMEN ON MACROPHAGE MIGRATION
INHIBITORY FACTOR EXPRESSION AND ASYMMETRIC
DIMETHYLARGININE LEVELS IN GASTRITIS PYLORI RAT MODEL
ABSTRACT
Background: Helicobacter pylori is a pathogenic bacteria that causes gastritis in about half of the world's population. The severity of gastritis is associated with the density of H. pylori, gastric mucosal injury, and inflammation. The occurrence of gastric inflammation is inseparable from the macrophage migration inhibitory factor (MIF), a lymphokine who controls and stimulates other pro-inflammatory cytokines. Gastric mucosal injury is characterized by an increase of asymmetric dimethylarginine (ADMA), an endogenous nitric oxide synthase (NOS) inhibitor.
Currently, the effectiveness of first-line standard eradication regimen is felt to be less than optimal, therefore the efforts in finding agents or drugs that come from nature as a new drug or as a combination to eradication regimen continue to be pursued. Snakehead fish (Channa striata), a medicinal food, has been known to have anti-inflammatory, antioxidant, antimicrobial, and antifungal in vitro, might be potential in the treatment of H. pylori infection.
Aims: To prove the effect of Channa striata extract and or standard eradication regimen in the reduction of MIF expression, ADMA levels, H. pylori colonies, and improve the severity of gastritis in gastritis pylori rat model.
Methods: True experimental study using post-test only with control group design.
Thirty-five male rats were randomly divided into five groups equally. Group K(-) as a negative control group, group K(+) until group P3 as H. pylori-infected groups. Group P1 to group P3 were administered by Channa striata extract, standard eradication regimen, and a combination of standard eradication regimen with Channa striata extract, respectively. Histological examination, immunohistochemistry examination to assess immunoreactive score (IRS) of MIF expression, culture procedure to assess the number of H. pylori colony, and serum ADMA levels from blood were analyzed. The difference between groups was analyzed using Kruskal-Wallis and one way ANOVA test. The limit of significance was determined to p < 0.05.
Results: MIF expression (p < 0.001), serum ADMA levels (p < 0.001), H. pylori colonies, and the severity of gastritis (p < 0.001) were highest significantly in group P1 among other groups. The MIF expression, serum ADMA levels, H.
pylori colonies, and the severity of gastritis were lower significantly in group P2 compared to group P1 (p < 0.05), respectively. Group P3 had serum ADMA levels lower, significantly lower MIF expression, and more improvement of the severity of gastritis compare group P2 (p < 0.05).
Conclusion: The administration a combination of standard eradication regimen and Channa striata extract leads to more reduction of MIF expression, ADMA levels, H. pylori colonies and more improvement in the severity of gastritis than a single administration of Channa striata extract or a single standard eradication regimen in gastritis pylori rat model.
Keywords: asymmetric dimethylarginine, Channa striata extract, eradication regimen, gastritis pylori, macrophage migration inhibitory factor
DAFTAR ISI
Halaman SAMPUL LUAR ... i SAMPUL DALAM ... ii LEMBAR PRASYARAT GELAR ... iii LEMBAR PROMOTOR DAN CO-PROMOTOR ... iv LEMBAR PENGESAHAN ... v SURAT PERNYATAAN ... vi LEMBAR PENETAPAN PANITIA PENGUJI ... vii UCAPAN TERIMA KASIH... viii DAFTAR RIWAYAT HIDUP ... xiii LEMBAR PENGESAHAN ORISINALITAS ... xviii RINGKASAN ... xix SUMMARY ... xxiv ABSTRAK ... xxviii ABSTRACT ... xxx DAFTAR ISI ... xxxii DAFTAR TABEL ... xxxv DAFTAR GAMBAR ... xxxvi DAFTAR LAMPIRAN ... xxxvii DAFTAR SINGKATAN ... xxxviii BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 8 1.3 Tujuan Penelitian ... 9 1.3.1 Tujuan umum... 9 1.3.2 Tujuan khusus ... 9 1.4 Manfaat Penelitian ... 10 1.4.1 Manfaat bagi ilmu pengetahuan dan penerapan klinis .... 10 1.4.2 Manfaat bagi masyarakat ... 11 1.4.3 Manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan ... 11 1.5 Orisinalitas ... 11 1.6 Potensi Hak Atas Kekayaan Intelektual ... 11 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 13 2.1 Gastritis H. pylori ... 13 2.1.1 Virulensi H. pylori ... 16 2.1.2 Biofilm dan resistensi terhadap anti bakteri ... 17 2.1.3 Imunopatogenesis gastritis H. pylori ... 18 2.1.4 Peranan macrophage migration inhibitory factor ... 21 2.1.5 Aliran darah mikrovaskular, regulasi, dan respons ... 23 2.1.6 Diagnosis infeksi H. pylori ... 28 2.1.7 Inokulasi H. pylori ke dalam lambung hewan ... 34 2.1.8 Dampak dan penatalaksaan infeksi H. pylori ... 37 2.1.9 Ekstrak Channa striata dalam penanganan infeksi ... 40
2.2 Kerangka Teori ... 50 2.3 Kerangka Konsep ... 51 2.4 Hipotesis Penelitian ... 52 2.4.1 Hipotesis mayor ... 52 2.4.2 Hipotesis minor ... 52 BAB III METODE PENELITIAN... 54 3.1 Desain Penelitian ... 54 3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ... 54 3.2.1 Tempat penelitian ... 54 3.2.2 Waktu penelitian ... 55 3.3 Populasi dan Sampel Penelitian ... 55 3.3.1 Populasi penelitian... 55 3.3.2 Sampel penelitian ... 55 3.4 Alat dan Bahan ... 59 3.4.1 Alat penelitian ... 59 3.4.2 Bahan penelitian ... 60 3.5 Prosedur Penelitian... 61 3.5.1 Suspensi streptomisin ... 61 3.5.2 Suspensi omeprazol ... 61 3.5.3 Sediaan suspensi bakteri H. pylori ... 62 3.5.4 Sediaan larutan ekstrak Channa striata ... 63 3.5.5 Sediaan larutan rejimen eradikasi standar ... 63 3.5.6 Perlakuan terhadap model hewan coba ... 64 3.5.7 Deteksi infeksi H. pylori dengan rapid urease test ... 70 3.5.8 Pemeriksaan histopatologi ... 70 3.5.9 Pengujian keberhasilan eradikasi ... 71 3.5.10 Pemeriksaan ekspresi MIF ... 72 3.5.11 Pemeriksaan kadar ADMA... 73 3.6 Variabel Penelitian ... 74 3.7 Definisi Operasional ... 74 3.8 Alur Penelitian ... 78 3.9 Pengolahan dan Analisis Data ... 79 3.10 Etika Penelitian ... 79 BAB IV HASIL PENELITIAN ... 80 4.1 Karakteristik subjek penelitian ... 80 4.2 Hasil pemeriksaan histopatologi jaringan lambung tikus ... 81 4.3 Hasil pemeriksaan ekspresi MIF ... 83 4.4 Rerata kadar ADMA pada tiap kelompok tikus ... 86 4.5 Pengujian keberhasilan eradikasi ... 88 BAB V PEMBAHASAN ... 90 5.1 Gambaran histopatologi dan ekspresi MIF pada gastritis pylori 93 5.2 Kadar ADMA pada gastritis pylori ... 94 5.3 Pengujian keberhasilan eradikasi ... 95 5.4 Kelompok P1 ... 96 5.5 Kelompok P2 ... 99 5.6 Kelompok P3 ... 101 5.7 Kekuatan penelitian ... 105 5.8 Keterbatasan penelitian ... 106
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN ... 107 6.1 Simpulan ... 107 6.2 Saran ... 108 DAFTAR PUSTAKA ... 109 LAMPIRAN ... 126
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel 2.1 Kriteria grading biopsi lambung ... 31 Tabel 2.2 Rejimen eradikasi H. pylori menurut KSHPI ... 40 Tabel 2.3 Komposisi nutrisi ikan gabus (Channa striata) ... 42 Tabel 2.4 Kandungan nutrisi Channa striata ... 43 Tabel 3.1 Time table subjek penelitian ... 69 Tabel 4.1 Tabulasi hasil pemeriksaan histopatologi ... 83 Tabel 4.2 Nilai rerata skor IRS ekspresi MIF pada tiap kelompok ... 85 Tabel 4.3 Analisis post hoc perbandingan median skor IRS ekspresi MIF . 85 Tabel 4.4 Rerata kadar ADMA pada tiap kelompok tikus ... 87 Tabel 4.5 Analisis post hoc perbandingan kadar ADMA ... 87 Tabel 4.6 Pengujian keberhasilan eradikasi H. pylori ... 89
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar 2.1 Struktur potong lintang dinding lambung ... 14 Gambar 2.2 Perjalanan alamiah gastritis oleh karena infeksi H. pylori .... 15 Gambar 2.3 Imunopatogenesis infeksi H. pylori ... 20 Gambar 2.4 Respons inflamasi H. pylori ... 21 Gambar 2.5 Peranan MIF pada proses inflamasi ... 23 Gambar 2.6 Pengaruh NO dalam berbagai kondisi ... 25 Gambar 2.7 Infeksi H. pylori pada lambung dan kaitannya dengan NO .. 27 Gambar 2.8 The Updated Sydney System Standardized Visual Analogue 30 Gambar 2.9 Bagan kerangka teori pengaruh ekstrak Channa striata ... 50 Gambar 2.10 Kerangka konsep ... 51 Gambar 3.1 Pengelompokan subjek penelitian ... 57 Gambar 3.2 Alur penelitian ... 78 Gambar 4.1 Representasi hasil rapid urease test dari tiap kelompok ... 81 Gambar 4.2 Representasi gambaran makroskopis lambung ... 81 Gambar 4.3 Representasi gambaran mikroskopis jaringan lambung ... 82 Gambar 4.4 Representasi ekspresi MIF pada pemeriksaan IHK ... 84 Gambar 4.5 Boxplot rerata kadar ADMA pada tiap kelompok tikus ... 86 Gambar 4.6 Pertumbuhan bakteri H. pylori pada tiap kelompok ... 89
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
Lampiran 1. Persetujuan Etik Penelitian (Ethical Clearance) ... 126 Lampiran 2. Surat Izin Untuk Melakukan Penelitian ... 128 Lampiran 3. Surat Balasan Izin Melakukan Penelitian ... 129 Lampiran 4. Surat Keterangan Selesai Penelitian... 131 Lampiran 5. Sertifikat Presentasi Internasional ... 132 Lampiran 6. Publikasi Jurnal Internasional ... 133 Lampiran 7. Hasil perhitungan berat badan tikus ... 134 Lampiran 8. Resume Obat Herbal Terstandar (OHT) ... 135 Lampiran 9. Hasil pemeriksaan pemenuhan CPOTB produk Channa® .... 138 Lampiran 10. Hasil pengujian kadar albumin produk Channa® ... 139
DAFTAR SINGKATAN
ADMA = Asymmetric Dimethylarginine
AIs = Autoinducers
BPOM RI = Badan Pengawas Obat dan Makanan Republik Indonesia BSAC = British Society for Antimicrobial Chemotherapy
Cag PAI = Cytotoxin-associated gen Pathogenicity Island CagA = Cytotoxin-associated gene A
CD = Cluster Differentiated CFU = Colony Forming Unit
CLO = Campylobacter Like Organism CMC 0,5% = Carboxy Methyl Cellulose 0,5%
cNOS = constitutive Nitric Oxide Synthase CRP = C-Reactive Protein
COX-2 = Cyclooxygenase-2
CPOTB = Cara Pembuatan Obat Tradisional yang Baik DDAH = Dimethyl-arginine Dimethyl Amino Hydrolase ELISA = Enzyme Linked Immunosorbent Assay
eNOS = endothelial Nitric Oxide Synthase FKIP = Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan GIF = Glycosylation Inhibiting Factor
HE = Hematoxiline-Eosin
IARC = International Agency for Research on Cancer ICAM-1 = Intracellular Adhesion Molecule-1
IFN = Interferon
Ig = Immunoglobulin
IHC = Immunohistochemistry
IL- = Interleukin-
iNOS = inducible Nitric Oxide Synthase IRS = Immunoreactive score
KgBB = Kilogram Berat Badan
MALT = Mucosa Associated Lymphoid Tissue MIC = Minimum Inhibitory Concentration MIF = Macrophage Migration Inhibitory Factor NF-ĸB = Nuclear Factor Kappa Beta
NK = Natural Killer
nNOS = neuronal Nitric Oxide Synthase
NO = Nitric Oxide
NOS = Nitric Oxide Synthase
NSAID = Non Steroid Anti Inflammatory Drug OAINS = Obat Anti Inflamasi Non Steroid OAT = Obat Anti Tuberkulosis
PGE2 = Prostaglandin E2
PMNs = Polymorphonuclear leucocytes PPI = Proton Pump Inhibitor
PRMT = Protein arginin Metil Transferase
PUD = Peptic Ulcer Disease
QS = Quorum Sensing
RNS = Reactive Nitrogen Species ROS = Reactive Oxygen Species RUT = Rapid Urease Test
SGOT = Serum Glutamic Oxaloacetic Transaminase SPE = Substansi Polimerik Ekstraseluler
TBC = Tuberculosis
Th = T helper
TNF-α = Tumor Necrosis Factor-α T-reg = T regulator
USS = Updated Sydney System VacA = Vacuolating cytotoxin A WHO = World Health Organization
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Helicobacter pylori (H. pylori) merupakan bakteri mikroaerofilik yang secara patologis ditemukan di lapisan mukosa lambung atau menempel pada lapisan epitel lambung sebagai bakteri patogen penyebab infeksi pada lambung manusia (Chmiela & Kupcinskas, 2019). Infeksi H. pylori dapat ditemukan pada hampir separuh penduduk dunia, dimana sebagian besar infeksi tersebut terjadi di negara-negara sedang berkembang dengan prevalensi rata-rata sekitar 80% dan di negara-negara maju sekitar 20-50% (Leja, Axon, & Brenner, 2016). Penelitian Syam dkk pada tahun 2015 dari 5 pulau terbesar di Indonesia mendapatkan prevalensi infeksi H. pylori sebesar 22,1% (Syam et al., 2015).
Keadaan patologis pada lambung sehubungan infeksi H. pylori bermanifestasi sebagai gastritis akut, gastritis kronik, tukak lambung, tukak duodenum, mucosa associated lymphoid tissue (MALT) lymphoma sampai keganasan lambung (Leja et al., 2016). Suatu studi gen epidemiologis telah mengungkapkan bahwa strain cytotoxic associated gene A positif (CagA positif) H. pylori sangat berperan pada perkembangan terjadinya kanker lambung. Oleh karena itu organisasi kesehatan dunia (WHO) menempatkan H. pylori ke dalam kelas I bahan karsinogenik setara dengan rokok, radiasi dan asbes (IARC Helicobacter pylori Working Group, 2014).
Lesi yang terjadi pada lambung terkait infeksi H. pylori disertai dengan proses inflamasi jangka panjang, kerusakan mukosa lambung yang dapat berujung
pada keganasan, hingga timbulnya malnutrisi dan retardasi pertumbuhan (Siregar, Parwati, Achmad, & Syukriani, 2018). Kerusakan mukosa lambung dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain virulensi, respon inflamasi, pelepasan kemokin, sitokin dan reactive oxygen species (ROS) (Moyat & Velin, 2014). Faktor virulensi H. pylori seperti Cytotoxin-associated gene A (CagA), Vacuolating cytotoxin A (VacA), lipopolisakarida, urease dan flagela akan menginduksi aktifasi kemokin dan sitokin-sitokin pro-inflamasi. Keadaan ini berlanjut menjadi rangkaian respon inflamasi jangka panjang untuk menghasilkan molekul-molekul sitotoksik yang berperan dalam menimbulkan kerusakan pada mukosa lambung (Walduck, Andersen, & Raghavan, 2015).
Macrophage Migration Inhibitory Factor (MIF) merupakan salah satu sitokin yang penting dalam mengatur respon imun, progresifitas inflamasi dan penyakit-penyakit yang diperantarai sistem imun termasuk dalam hal ini beberapa kelainan di sistem gastrointestinal (Schindler, Dickerhof, Hampton, & Bernhagen, 2018). MIF terpicu oleh karena stres, endotoksin, eksotoksin dan infeksi, termasuk infeksi bakteri H. pylori (X. Yu et al., 2015). MIF meningkatkan respon inflamasi dengan cara merangsang ekspresi sitokin pro-inflamasi lain, seperti interleukin-1 (IL-1), IL-6, IL-8 dan tumor necrosis factor-α (TNF-α) melalui perlekatan dengan reseptor alamiah MIF, yakni cluster differentiated 74 (CD74) (Zheng et al., 2012). Aktifitas MIF yang meningkat ditandai dengan adanya akumulasi makrofag di tempat terjadinya inflamasi tersebut yang akan berdampak dengan timbulnya inflamasi jangka panjang (Roger et al., 2016).
Pada suatu penelitian dinyatakan bahwa kenaikan ekspresi MIF berkaitan erat dengan terjadinya gastritis kronik, tukak lambung, kanker lambung, kolitis
ulseratif, kanker usus dan aterosklerosis (X. Yu et al., 2015). Penelitian di Korea mengenai hubungan antara fungsional promoter polimorfisme pada gen MIF, progresifitas inflamasi mukosa lambung dan atrofi mukosa lambung memperlihatkan bahwa MIF merupakan faktor resiko terjadinya kanker lambung (Yoon, 2016). Beberapa studi telah melaporkan bahwa kadar MIF meningkat selama adanya infeksi H. pylori dan menurun secara bermakna setelah dilakukan eradikasi dengan rejimen standar (Kebapcilar et al., 2010; Lebiedz et al., 2006).
Integritas mukosa lambung dapat dipertahankan oleh karena adanya keseimbangan antara faktor agresif dan faktor defensif (Yandrapu & Sarosiek, 2015). Beberapa faktor agresif meliputi asam lambung, pepsin, refluks bilier, nikotin (rokok), alkohol, obat anti inflamasi non steroid (OAINS), kortikosteroid, bakteri H. pylori dan radikal bebas. Sementara itu, faktor defensif meliputi mukus, epitel lambung, bikarbonat dan aliran darah mukosa lambung (Sipponen &
Maaroos, 2015).
Nitric Oxide (NO) merupakan molekul gas yang berperanan penting dalam menjaga, mempertahankan dan memperbaiki aliran dan integritas mukosa lambung dengan cara menekan produksi asam lambung, sebaliknya meningkatkan stimulasi mukus, sekresi bikarbonat dan resistensi sel epitel lambung (Genc &
Gurdol, 2018). NO dihasilkan dari metabolisme l-arginin secara enzimatik dengan bantuan enzim nitric oxide synthase (NOS), sehingga ketersediaan hayati NO ditentukan oleh aktifitas NOS (Gobert & Wilson, 2016). Aktifitas NOS dapat dihambat oleh asymmetric dimetilarginine (ADMA) yakni suatu substrat inhibitor endogen utama NOS, yang dapat menyebabkan berkurangnya produksi NO.
Selain menghambat sintesis NO, ADMA juga menginduksi stres oksidatif, apoptosis sel dan reaksi inflamasi (Tain & Hsu, 2017).
Percobaan pada tikus yang mengalami tukak lambung setelah diinduksi dengan etanol, stres, H. pylori dan indometasin, menghasilkan kenaikan kadar ADMA dalam darahnya yang disertai dengan penurunan kadar NO (Wang et al., 2008). Oleh karena itu beberapa studi terdahulu mendapatkan bahwa ADMA merupakan biomarker yang dapat digunakan dalam memprediksi derajat kerusakan mukosa lambung (Antonisamy et al., 2014; Yang et al., 2018)
Kadar ADMA meningkat pada infeksi H. pylori baik secara langsung maupun tidak langsung. Secara langsung oleh karena H. pylori sendiri menghasilkan ADMA, sedangkan tidak langsung terjadi oleh karena adanya perubahan (dinamisasi) kadar sitokin dan stres oksidatif (Baldane et al., 2017).
Peningkatan kadar ADMA pada pasien yang mengalami gastritis pylori, diprediksi pada masa mendatang akan mengalami disfungsi endotel sebagai salah satu faktor resiko penyakit atau gangguan kardiovaskular, walaupun hal ini masih memerlukan penelitian lebih lanjut (Zhao et al., 2016). Penelitian di Turki telah menunjukkan bahwa eradikasi H. pylori dengan rejimen standar dapat menurunkan kadar ADMA pada pasien gastritis yang terinfeksi H. pylori (Aydemir et al., 2010).
Penatalaksanaan infeksi H. pylori, yang dikenal sebagai eradikasi H.
pylori, sudah dimulai sejak ditemukannya bakteri ini. Investigasi semakin berkembang, baik dengan cara invasif maupun non invasif dalam kurun waktu 20 tahun terakhir (O‟Connor, Gisbert, O‟Morain, & Ladas, 2015). Saat ini terapi triple berbasis PPI (proton pump inhibitor/PPI based triple therapy) merupakan
rejimen eradikasi standar dalam eradikasi H. pylori di seluruh dunia (Debraekeleer
& Remaut, 2018). Rejimen eradikasi standar lini pertama terdiri atas satu golongan obat PPI dikombinasi dengan 2 jenis anti bakteri, yakni amoksisilin dan klaritromisin yang diberikan selama 7-14 hari. Angka keberhasilan eradikasi dengan rejimen eradikasi standar lini pertama saat ini masih mencapai 70-85%
(Malfertheiner et al., 2017), oleh karena itu saat ini terus diupayakan mencari sumber obat baru sebagai terapi alternatif maupun kombinasi dengan rejimen eradikasi yang telah ada, yang berasal dari bahan kimiawi maupun dari alam, baik dari nabati maupun hewani dengan mempertimbangkan segi efektifitas dan biaya pengobatan.
Saat ini beberapa faktor telah teridentifikasi menjadi penyebab berkurangnya efektifitas terapi eradikasi H. pylori, antara lain resistensi anti bakteri, kepatuhan pasien, status imunitas dan nutrisi pasien (Zhang, 2015).
Keadaan malnutrisi baik makronutrien maupun mikronutrien menyebabkan seseorang lebih rentan terhadap infeksi H. pylori dan akan menurunkan kadar obat eradikasi H. pylori di dalam darah yang pada akhirnya akan meningkatkan risiko terjadinya resistensi obat (Vitale et al., 2011).
Malnutrisi yang terjadi pada infeksi H. pylori terkait dengan kurangnya asupan makanan sehubungan sindroma dispepsia dan gangguan hormonal yang mengatur nafsu makan dan rasa kenyang di lambung (Francois et al., 2011).
Kekurangan asupan makanan oleh karena infeksi H. pylori ditandai dengan rendahnya kadar glukosa darah, kadar protein total, kadar albumin serum, kadar serum lipid dan penurunan berat badan (Franceschi et al., 2014). Selain itu juga dijumpai adanya defisiensi besi, defisiensi vitamin B12, vitamin A, vitamin C,
asam folat, vitamin E dan kadar seng (zincum) pada pasien yang terinfeksi H.
pylori (Rasool et al., 2012). Defisiensi protein dan mineral dalam hal ini albumin dan seng (zincum) pada keadaan infeksi H. pylori akan menyebabkan respon inflamasi dan stres oksidatif berat yang tidak hanya mengganggu integritas mukosa lambung namun juga menyebabkan proses aterogenik kronik yang dapat berakibat fatal pada organ atau sistem di luar gastrointestinal (Gammoh & Rink, 2017).
Channa striata atau disebut juga Ophiocephalus striatus yang di masyarakat dikenal dengan nama ikan gabus adalah sejenis ikan predator yang hidup di air tawar. Jenis ikan ini sering dikonsumsi masyarakat di Asia dan Pasifik, termasuk Indonesia (Asfar, Tawali, Mahendradatta, & Laga, 2015). Ikan gabus oleh masyarakat telah dipercaya bermanfaat dalam membantu mempercepat proses pemulihan setelah menderita suatu penyakit, penyembuhan luka pada ibu setelah melahirkan dan paska operasi, mengurangi rasa nyeri, anti demam, anti radang dan pengobatan beberapa kelainan kulit (Shafri & Manan, 2012).
Kandungan zat gizi yang terdapat pada Channa striata diperkirakan berguna dalam penatalaksanaan infeksi H. pylori. Albumin yang terkandung di dalamnya selain dapat mengatasi hipoalbuminemia juga dapat menghambat pembentukan sitokin pro-inflamasi yaitu TNF-α dan IFN-γ. Asam lemak tak jenuh, berguna dalam meregulasi sintesis prostaglandin yang penting pada fase inflamasi dengan cara meningkatkan daya fagositosis makrofag. Mineral seng (zinc) dapat mempercepat proses penyembuhan luka dengan cara mengurangi peradangan dan menstimulasi reepitelisasi selain dapat meningkatkan nafsu
makan. Mineral tembaga (cuprum) dan besi (ferrum) membantu sintesis kolagen dan proliferasi sel (Mustafa, Widodo, & Kristianto, 2012)
Sejauh ini beberapa penelitian telah dilakukan untuk membuktikan manfaat ekstrak Channa striata dalam pengobatan. Potensi ekstrak Channa striata sebagai anti bakteri dan anti jamur pada beberapa penelitian in vitro menunjukkan hasil bermakna seperti yang diteliti oleh Mohamed di Malaysia (Mohamed, 2012), Kumar dkk (Kumar et al., 2012), Dhanaraj dkk (Dhanaraj et al., 2009), Sari dkk (Sari, Primiani, & Pujiati, 2016), Widyaningrum dkk (Widyaningrum, Putri, &
Taufiqurrahman, 2019), Jais dkk (Jais, Zakaria, & Luo, 2008). Suatu penelitian in vivo di Manado mendapatkan adanya penurunan bermakna kadar sitokin pro- inflamasi setelah supplementasi kapsul ekstrak Channa striata pada pasien TBC paru yang mendapat obat anti tuberkulosis (OAT) (Paliliewu et al., 2013). Secara klinis, hasil ini sejalan dengan penelitian Ma‟rufi dkk di Jember (2019) (Ma‟rufi, Ali, Sedemen, Purwanto, & Khoiri, 2019). Efek ekstrak Channa striata sebagai anti inflamasi pernah diteliti di Malang (Dwijayanti, Djati, Ibrahim, & Rifai, 2015), di Banjarmasin (Hartini, Dewi, & Hayatie, 2015) dan di Surakarta (Maharani & Muhtadi, 2017). Kegunaaan ekstrak Channa striata sebagai penyembuh luka dan antinosiseptif juga telah dilaporkan berdasarkan penelitian Oentaryo dkk (Oentaryo, Istiati, & Soesilawati, 2016), dan Tamales dkk (Tamales, Dewi, & Rosida, 2016) dengan perbaikan klinis yang bermakna.
Pemanfaatan ekstrak Channa striata pada penyakit saluran cerna dan hati telah dilaporkan oleh beberapa peneliti. Penelitian Khan dkk di Malaysia dan India memperlihatkan bahwa ekstrak Channa striata memiliki efek perlindungan terhadap mukosa lambung tikus yang diinduksi dengan asam asetil salisilat (Khan
et al., 2014). Demikian halnya percobaan pada tikus yang diinduksi dengan parasetamol dosis toksik membuktikan bahwa ekstrak Channa striata berpotensi dalam menahan laju peningkatan enzim hati dan mencegah penurunan albumin (Santoso, Astawan, & Wresdiyati, 2009).
Potensi yang dimiliki ekstrak Channa striata di atas tampaknya dapat dipertimbangkan dalam eradikasi H. pylori, atau setidaknya dapat mengatasi beberapa masalah yang timbul pada pasien gastritis pylori, seperti inflamasi dan kerusakan jaringan lambung. Oleh karena itu peneliti tertarik untuk meneliti efek Channa striata ini baik sebagai obat tunggal maupun kombinasi dengan regimen eradikasi yang telah ada. Sepengetahuan peneliti dan dari penelusuran kepustakaan hingga saat ini masih sangat sedikit data dan atau uji klinis pada ekstrak Channa striata terkait pengobatan infeksi H. pylori terutama pengaruhnya terhadap inflamasi, perbaikan integritas mukosa lambung dan eradikasi bakteri.
Saat ini Channa striata sudah dilakukan ekstraksi untuk mempermudah penyediaan dan konsumsinya. Secara komersial telah terdapat sediaan kapsul Channa® yang berisi serbuk ekstrak Channa striata. Kapsul Channa® telah lulus sertifikasi analisis kandungan obat, penetapan kadar kandungan protein dan kalibrasi standar albumin, keterangan iradiasi dari lembaga terakreditasi dan telah memenuhi syarat berdasarkan Cara Pembuatan Obat Tradisional yang Baik (CPOTB) dari BPOM RI, sehingga kualitas produk tetap terjaga.
1.2 Rumusan Masalah
Adakah pengaruh pemberian ekstrak Channa striata dan atau rejimen eradikasi standar terhadap ekspresi macrophage migration inhibitory factor
(MIF), kadar asymmetric dimethylarginine (ADMA), jumlah koloni bakteri H.
pylori dan derajat keparahan gastritis pada tikus model gastritis pylori?
1.3 Tujuan Penelitian 1.3.1 Tujuan umum
Membuktikan bahwa pemberian ekstrak Channa striata dan atau rejimen eradikasi standar dapat menurunkan ekspresi MIF, menurunkan kadar ADMA, menurunkan jumlah koloni bakteri H. pylori dan perbaikan derajat keparahan gastritis pada tikus model gastritis pylori.
1.3.2 Tujuan khusus
1. Menilai ekspresi MIF pada tikus model gastritis pylori dengan pemberian ekstrak Channa striata.
2. Menilai ekspresi MIF pada tikus model gastritis pylori dengan pemberian rejimen eradikasi standar H. pylori.
3. Menilai ekspresi MIF pada tikus model gastritis pylori dengan pemberian kombinasi rejimen eradikasi standar H. pylori dan ekstrak Channa striata.
4. Menilai rerata kadar ADMA pada tikus model gastritis pylori dengan pemberian ekstrak Channa striata.
5. Menilai rerata kadar ADMA pada tikus model gastritis pylori dengan pemberian rejimen eradikasi standar H. pylori.
6. Menilai rerata kadar ADMA pada tikus model gastritis pylori dengan pemberian kombinasi rejimen eradikasi standar H. pylori dan ekstrak Channa striata.
7. Menilai jumlah koloni bakteri H. pylori pada tikus model gastritis pylori dengan pemberian ekstrak Channa striata.
8. Menilai jumlah koloni bakteri H. pylori pada tikus model gastritis pylori dengan pemberian rejimen eradikasi standar H. pylori.
9. Menilai jumlah koloni bakteri H. pylori pada tikus model gastritis pylori dengan pemberian kombinasi rejimen eradikasi standar H. pylori dan ekstrak Channa striata.
10. Menilai derajat keparahan gastritis pada tikus model gastritis pylori dengan pemberian ekstrak Channa striata.
11. Menilai derajat keparahan gastritis pada tikus model gastritis pylori dengan pemberian rejimen eradikasi standar H. pylori.
12. Menilai derajat keparahan gastritis pada tikus model gastritis pylori dengan pemberian kombinasi rejimen eradikasi standar H. pylori dan ekstrak Channa striata.
1.4 Manfaat Penelitian
1.4.1 Manfaat bagi ilmu pengetahuan dan penerapan klinis
Penelitian mengenai efek ekstrak Channa striata terhadap ekspresi MIF dan kadar ADMA pada tikus model gastritis pylori diharapkan dapat menambah khasanah pengetahuan mengenai kegunaan ekstrak ini dalam mengatasi inflamasi, perbaikan integritas mukosa lambung dan eradikasi bakteri sehubungan infeksi H.
pylori. Hasil pada penelitian ini bagi praktisi dan klinisi ke depannya dapat menjadi pilihan dalam melahirkan kebijakan dalam penatalaksanaan gastritis pylori.
