BAB 2 LANDASAN TEORI

(1)

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka 1. Siklus Sel Normal

Sel memperbanyak diri melalui suatu peristiwa berurutan yang terdiri dari proses duplikasi kromosom dan dilanjutkan dengan proses pembelahan sel. Suatu siklus yang terdiri dari duplikasi dan pembelahan sel ini dikenal dengan siklus sel (Alberts et al., 2008). Siklus sel terbagi atas empat fase, yaitu fase gap G1, fase S (fase sintesis DNA), fase gap G2 dan fase M (fase pembelahan inti dan sel). Selain empat fase tersebut, terdapat sebuah fase lain yaitu fase G0. Pada fase ini sel berada pada kondisi istirahat dan tidak melakukan pembelahan. Sel pada fase G0 dapat beristirahat dalam waktu yang cukup lama bahkan permanen (Pelengaris dan Khan, 2006).

Fungsi mendasar dari siklus sel adalah untuk menduplikasi dengan akurat keseluruhan DNA pada kromosom sel induk kemudian membagikan salinan tersebut secara tepat kepada dua sel anakan sehingga genetiknya identik dengan sel induk, dimana tiap-tiap sel anakan tersebut mendapatkan salinan dari keseluruhan genom induk.

Proses duplikasi kromosom terjadi selama fase S (sintesis DNA) kemudian dilanjutkan dengan proses pembagian kromosom dan pembelahan sel yang terjadi pada fase M (mitosis) (Alberts et al., 2008). commit to user commit to user

(2)

Fase gap memberi waktu kepada sel untuk tumbuh sekaligus memonitor kondisi lingkungan internal dan eksternal untuk memastikan kondisi tersebut cocok dan persiapan telah lengkap sebelum sel berkomitmen untuk memasuki fase S maupun M. Jika kondisi lingkungan eksternal menguntungkan dan terdapat sinyal pertumbuhan, sel dari fase G1 atau G0 akan bergerak menuju start/restriction point.

Setelah melewati titik ini, sel berkomitmen untuk melakukan replikasi DNA dan proses tersebut akan tetap berlangsung meskipun sinyal ekstraseluler yang menstimulasi pertumbuhan tersebut dihilangkan (Alberts et al., 2008).

Supaya siklus sel berjalan secara benar dan terkendali maka terdapat dua macam mekanisme kontrol siklus sel yang menyertainya.

Pertama, suatu jalur atau cascade fosforilasi protein yang memungkinkan sel berjalan dari satu tahap ke tahap berikutnya. Jalur ini melibatkan famili kinase yang diregulasi dengan ketat (Collins et al., 1997). Menurut Pelengaris dan Khan (2006) setiap fase dari siklus sel dipengaruhi oleh aktivasi cyclin-dependent kinase (CDK) yang terkait dengan protein regulator subunitnya, yaitu Cyclin. Ikatan antara kedua jenis protein ini menentukan kelangsungan dari siklus sel. Mekanisme kontrol siklus sel yang kedua adalah satu set checkpoints yang memonitor kelengkapan dari peristiwa kritis pada siklus sel seperti replikasi DNA dan segregasi kromosom. Jika checkpoints ini diaktivasi oleh adanya replikasi yang belum tepat ataupun kerusakan DNA, makakemajuan siklus sel ke tahap

commit to user commit to user

(3)

berikutnya akan mengalami penundaan (Collins et al., 1997). Untuk memberi gambaran fase-fase yang terdapat pada siklus sel dan checkpoints yang menyertainya, dapat dilihat pada gambar 2.3.

Gambar 2.1. Siklus Sel Normal

(dikutip dari Cell Biology and Cancer, 2008)

Menurut Kumar et al. (2005) terdapat beberapa jenis cyclin, yaitu cyclin A, B, C, D, E yang masing-masing akan diekspresikan secara periodik pada tahap tertentu dari siklus sel. Cyclin D memiliki peran sentral karena ekspresinya diregulasi oleh faktor pertumbuhan dan kompleks cyclin D-CDK4 ini akan memfosforilasi protein retinoblastoma (pRB). Fosforilasi pRB mengakibatkan lepasnya faktor transkripsi E2F yang akan memediasi transkripsi dari beberapa gen yang mengkode protein-protein yang menentukan kelangsungan dari siklus sel. Hal ini menunjukkan bahwa cyclin D merupakan starter dari siklus sel (Alison, commit to user commit to user

(4)

2001).

Berhentinya siklus sel dapat terjadi karena adanya CDK inhibitor (CDKI), diantaranya famili INK4 (inhibitor of CDK4). Protein INK4 khususnya p16^INK4 akan berkompetisi dengan cyclin D untuk berikatan dengan CDK4/6 sehingga akan mencegah fosforilasi pRB. Jalur Rb- cyclin D-CDK4-p16 merupakan jalur utama yang mengontrol pertumbuhan sel. Di samping itu, faktor transkripsi p53 juga dapat berperan dalam berhentinya siklus sel. Peningkatan ekspresi p53 dipicu oleh berbagai stres seluler yang selanjutnya akan menginduksi ekspresi p53^cip7 yang merupakan inaktivator yang kuat terhadap kompleks cyclin- CDK (Alison, 2001).

2. Proliferasi sel

Proliferasi sel adalah pembelahan sel (cell division) dan pertumbuhan sel (cell growth), yang mendasari mekanisme dan pengaturan proliferasi sel adalah siklus sel. Proliferasi sel distimulasi oleh faktor pertumbuhan intrinsik, jejas, kematian dan kerusakan sel, mediator biokimiawi dari lingkungan. Kelebihan stimulus atau kekurangan inhibitor akan menyebabkan pertumbuhan sel yang tak terkontrol atau terjadinya kanker. Penginduksian pertumbuhan sel dihubungkan dengan pemendekan siklus sel pada fase G0 sampai sel memasuki siklus sel, pada fase G0 sampai memasuki siklus sel terdapat penghambatan fisiologis untuk terjadinya proliferasi sel. Pertumbuhan sel dapat dicapai dengan memperpendek atau memperpanjang siklus sel commit to user commit to user

(5)

(Hartono, 2009). Proliferasi sel merupakan siklus pembelahan sel, dimana sel tersebut tumbuh, mereplikasi DNA-nya, dan kemudian membagi menjadi dua sel anak. Pada jaringan dewasa, ukuran proliferasi sel ditentukan oleh kecepatan proliferasi, diferensiasi, dan kematian oleh apoptosis. Mekanisme pertumbuhan yang paling penting adalah perubahan sel-sel yang dalam keadaan istirahat atau quiescent cells ke sel yang berproliferasi dengan membuat sel tersebut memasuki siklus sel (Laksmini, 2013). Salah satu parameter utama dalam mengukur sifat proliferatif sel adalah cell cycle progression. Proses ini diatur oleh regulator positif (onkogen) dan regulator negatif (Tumor supressor gene) (Budiyastomo, 2010). Proliferasi siklus sel pada kondisi normal melalui tahapan sebagai berikut:

1. Faktor pertumbuhan terikat pada reseptor spesifik membran sel 2. Aktivasi reseptor faktor pertumbuhan yang bersifat sementara dan

terbatas, kemudian akan mengaktivasi beberapa protein transduksi sinyal pada bagian membran plasma

3. Transmisi sinyal transduksi melintasi sitosol menuju inti second messenger

4. Induksi dan aktivasi faktor pengendali pada inti yang menhinisiasi transkripsi DNA

5. Sel kemudian memasuki siklus sel, menghasilkan pembelahan sel (Budiyastomo, 2010).

(6)

Gambar 2.2. Tahapan proliferasi siklus sel (dikutip dari Budiyastomo, 2010)

3. Apoptosis

Kematian sel dapat terjadi minimal melalui dua mekanisme, yaitu nekrosis maupun apoptosis. Nekrosis merupakan proses kematian sel patologis yang terjadi secara pasif, katabolik dan umumnya merupakan respon terhadap faktor-faktor toksik eksternal, seperti inflamasi, iskemia maupun toxic injury. Nekrosis ditandai dengan adanya pembengkakan mitokondria, ruptur membran plasma, pemisahan kromatin dan destruksi struktur sel yang semula utuh (Wu et al., 2001). Menurut Kumar et al.

(2005), pada proses nekrosis terjadi pelepasan komponen sitoplasma sehingga mencetuskan respon inflamasi.

Berbeda dengan nekrosis, apoptosis merupakan mekanisme kematian sel yang terprogram dan terjadi secara aktif, metabolik serta dikode secara genetik. Apoptosis ditandai dengan adanya membran

(7)

blebbing, kondensasi kromatin, dan aktivasi proses endonukleotik yang menyebabkan fragmentasi DNA sehingga sel mengecil dan terbentuk apoptotic bodies (Wu et al., 2001). Pollard dan Earnshaw (2008) menyatakan bahwa di jaringan, apoptotic bodies ini akan difagositosis oleh sel-sel di sekelilingnya yang mengenali phosphatidylserine dan penanda lain yang terdapat di permukaannya. Proses eliminasi sel-sel yang mengalami apoptosis ini tanpa disertai kebocoran komponen sitoplasma ke dalam celah interseluler sehingga meminimalisasi inflamasi, mencegah kerusakan sel-sel yang berdekatan dan secara efisien mendegradasi DNA (Wu et al., 2001).

Apoptosis terjadi selama perkembangan yang normal dari organisme multiseluler. Kombinasi dari apoptosis dan proliferasi sel bertanggung jawab pada proses pembentukan jaringan dan organ pada embrio yang sedang berkembang (Dash, 2003). Apoptosis merupakan mekanisme untuk mengontrol proliferasi sel sebagai bagian dari proses perkembangan yang normal dan juga akan mengakibatkan kematian sel jika terdapat kerusakan DNA yang tidak dapat diperbaiki (Ghobrial et al., 2005).

Mekanisme apoptosis terjadi melalui dua jalur utama. Pertama, jalur ekstrinsik atau jalur sitoplasma yang dipicu oleh ikatan antara Fas death receptor dengan Fas ligan (FasL) maupun ikatan antara Tumar Necrosis Factor Receptor Type 1 (TNFR1) dengan ligannya yaitu TNF.

Death receptor ini memiliki death domain intraseluler yang akan commit to user

commit to user

(8)

merekrut protein-protein adaptor seperti TNF Receptor-Associated Death Domain (TRADD) dan Fas-Associated Death Domain (FADD) sehingga akan terbentuk kompleks antara ligan-reseptor-protein adaptor yang dikenal dengan Death-Inducing Singnalling Complex (DISC).

Selanjutnya DISC akan mengaktivasi pro-caspase 8 menjadi caspase 8 yang merupakan caspase inisiator. Caspase 8 ini akan menginisiasi proses apoptosis dengan memecah caspase esksekutor yang berada di bawahnya (Wong, 2011).

Jalur kedua adalah jalur intrinsik atau jalur mitokondria. Jalur ini dipicu oleh adanya stimulus internal seperti kerusakan genetik yang tidak dapat diperbaiki, hipoksia, konsentrasi Ca2+ di sitosol yang sangat tinggi dan stres oksidatif yang berat. Stimulus internal ini akan meningkatkan permeabilitas mitokondria dan menyebabkan pengeluaran molekul- molekul pro-apoptosis seperti cytochrome-c ke dalam sitoplasma.

Pengeluaran cytochrome-c ini akan memicu pembentukan suatu kompleks yang dikenal sebagai apoptosom yang merupakan gabungan dari cytochrome-c, Apaf-1 dan caspase 9 (Wong, 2011). Selanjutnya, pembentukan apoptosom ini akan mengaktivasi caspase 9 dan menginduksi terjadinya apoptosis (Dash, 2003).

Apoptosis jalur intrinsik diregulasi oleh sekelompok protein yang termasuk ke dalam famili protein B-cell lymphoma 2 (Bcl-2). Terdapat dua kelompok utama dari protein Bcl-2, yaitu kelompok protein pro- apoptosis seperti Cyclin D-1, Bak, Bad, Bcl-Xs, Bid, Bik, Bim, dan Hrk.

(9)

Kelompok kedua yaitu kelompok protein anti-apoptosis seperti Bcl-2, Bcl-XL, Bcl-W, Bfl-1 dan Mcl-1 (Wong, 2011). Sensitivitas sel terhadap stimulus apoptosis tergantung pada keseimbangan antara protein pro- apoptosis dan anti-apoptosis. Peningkatan protein pro-apoptosis mengakibatkan sel lebih sensitif terhadap apoptosis karena dengan adanya peningkatan protein ini pada permukaan mitokondria, akan memicu terbentuknya Permeability Transition pore (PT pore) yang diikuti dengan pengeluaran cytochrome-c, sedangkan peningkatan protein anti-apoptosis mengakibatkan sel resisten terhadap apoptosis (Dash, 2003).

Berkurangnya proses apoptosis maupun resistensi sel berperan penting pada proses karsinogenesis. Pengurangan proses apoptosis maupun resistensi apoptosis pada sel ganas bisa terjadi melalui beberapa mekanisme, yaitu gangguan keseimbangan antara protein pro-apoptosis dan anti-apoptosis, penurunan fungsi caspase dan kegagalan proses death receptor signalling (Wong, 2011).

(10)

Gambar 2.3. Apoptosis jalur ekstrinsik dan instrinsik (dikutip dari Berki et al., 2011).

Terdapat beberapa metode untuk menguji apakah suatu senyawa dapat menginduksi apoptosis in vitro. Salah satu metode yang obyektif adalah dengan pemberian annexin V. Annexin V dapat berikatan secara kuat dan spesifik dengan phosphatidylserine (PS) dan dapat digunakan untuk mendeteksi apoptosis. Metode ini didasarkan pada pengikatan annexin V yang mengandung ion Ca2+ pada phospholipids yang memiliki muatan negatif seperti phosphatidylserine (PS). Pada sel yang hidup, PS secara predominan berlokasi pada permukaan membran yang berhadapan dengan sitosol. Dengan adanya apoptosis, asimetri pada membran plasma akan hilang dan mengakibatkan adanya PS pada permukaan luar membran. Hal ini menyebabkan annexin V bisa berikatan dengan permukaan luar dari sel yang mengalami apoptosis (Van Engeland et al., 1998; Eray et al., 2001).

Annexin V tidak dapat berikatan dengan sel hidup yang normal commit to user commit to user

(11)

karena molekulnya tidak dapat menembus membran phospholipid bilayer. Namun annexin V dapat berikatan dengan permukaan dalam dari membran plasma yang telah kehilangan integritasnya selama tahap akhir apoptosis, maupun juga pada proses nekrosis (Eray et al., 2001). Untuk membedakan antara sel yang hidup, apoptosis dan nekrosis, ditambahkan pengecatan DNA yang impermeable terhadap membran, seperti propidium iodida (PI) ke dalam suspensi sel. Berdasarkan hal ini, sel yang hidup, apoptosis dan nekrosis dapat dibedakan dengan pengecatan ganda annexin V dan PI serta dianalisis menggunakan flowcytometry maupun mikroskop fluoresen. Sel yang hidup memberikan gambaran yang negatif terhadap annexin V dan PI, sel apoptosis tampak dengan annexin V positif dan PI negatif, sedangkan sel yang nekrosis memberikan gambaran positif terhadap annexin V dan PI (Van Engeland et al., 1998; Eray et al., 2001).

4. Kanker dan Karsinogenesis

Menurut National Cancer Institute (2009) kanker adalah suatu istilah untuk penyakit yang melibatkan pembelahan sel secara abnormal, tanpa kontrol dan dapat menyerang jaringan di sekitarnya. Sistem kontrol yang secara normal mencegah pertumbuhan sel yang berlebihan dan invasi sel ke jaringan yang lain telah mengalami perubahan pada sel kanker (Cell Biology dan Cancer, 2008). Dasar karsinogenesis adalah adanya kerusakan genetik non lethal pada sel. Kerusakan genetik ini

(12)

dapat karena pengaruh lingkungan atau herediter. Perubahan genetik yang terjadi antara lain mutasi, translokasi dan delesi kromosom, disregulasi ekspresi atau aktivitas jalur sinyal (Kumar , 2005; Sarkar, dkk., 2013). Pada banyak kasus, aktivasi onkogen dan atau deaktivasi gen tumor supresor mengarah pada progresi siklus sel yang tidak terkendali dan mekanisme inaktivasi apoptosis. Pada tumor ganas terjadi penurunan afinitas antar jaringan spesifik ikatan sel-sel dengan reseptor dan peningkatan jumlah reseptor pergerakan sel (Sarkar et al., 2013).

Proses karsinogenesis diawali dengan tahap inisiasi neoplasia di mana perubahan yang tidak terbalikan terjadi pada sel somatik. Inisiasi terjadi karena adanya ketidakstabilan sel yang disebabkan oleh paparan karsinogen sehingga terjadi mutasi pada gen dan terbentuk neoplastik.

Aktivasi onkogen berperan penting dalam transformasi neoplastik, seperti mutasi gen tumor menyebabkan perubahan respon seluler yang mengacu pada disregulasi gen pada jalur control sinyal biokimia sehingga terjadi gangguan proses alami komunikasi, perkembangan, dan diferensiasi sel. Sel yang mengalami transformasi akan terus membelah diiringi dengan mutasi lanjutan sebelum manifestasi lesi ganas (Devi, 2005).

Tahap keempat adalah angiogenesis tumor, pertumbuhan tumor perlu didukung oleh faktor pertumbuhan dan pembuangan molekul toksik yang efisien juga asupan darah yang mencukupi. Faktor pendukung tersebut disalurkan oleh pembuluh darah, akan tetapi pembuluh darah

(13)

pada jaringan normal dan tumor berbeda. Pembuluh tumor sering melebar, saccular dan berliku-liku dapat pula mengandung sel-sel tumor dalam lapisan endotel pembuluh. Aliran darah di tumor mungkin lebih lambat dibandingkan dengan jaringan normal yang berdekatan dan mikrovaskuler tumor dapat menunjukkan hiperpermeabilitas protein plasma. Tahap kelima adalah metastasis tumor, ketika progresi tumor terus berkembang, sel akan terlepas dari massa tumor dan menginvasi jaringan terdekat. Sel yang lepas tersebut juga akan masuk ke dalam sirkulasi darah dan limfa sehingga masuk ke jaringan atau organ lain kemudian berkembang. Hal ini menyebabkan metastase yang jauh, menghasilkan kanker yang menyebar luas (Devi, 2005).

Gambar 2.4. Skema sederhana dasar molekuler penyakit kanker.

(dikutip dari Depkes RI, 2007). commit to user commit to user

(14)

Gambar 2.5. Tahapan proses karsinogenesis (dikutip dari Devi, 2005).

5. Kanker Payudara

Kanker payudara adalah pertumbuhan dan perkembangan abnormal jaringan payudara, dimana lokasinya bisa terjadi di setiap bagian jaringan payudara yang mengandung epitel (Iskandar, 2007)..

Tumor malignan adalah sekelompok sel-sel kanker yang tumbuh di dalam (terinvasi) di seluruh jaringan atau menyebar (metastasis) di beberapa area pada tubuh (American Cancer Society, 2014).

a. Epidemiologi

Kanker payudara adalah keganasan paling sering pada wanita di negara maju, nomor dua setelah kanker serviks di negara berkembang dan merupakan 29% dari seluruh diagnosa kanker setiap tahun dengan angka kejadian rata-rata 1,7 juta wanita commit to user commit to user

(15)

menderita kanker payudara (Chen et al., 2010 ; Ferlay et al., 2013 ; IARC, 2013). Data terbaru dari American Cancer Society telah menghitung bahwa di tahun 2013, terdapat 64.640 kasus kanker payudara (American Cancer Society, 2013). Angka kejadian bervariasi di tiap negara di dunia, angka kejadian tertinggi 99,4 per 100.000 penduduk di negara maju, tetapi di negara berkembang angka kejadiannya lebih kecil. Angka kejadian kanker payudara berdasarkan ras dilaporkan pada ras kulit putih 132,5 per 100.000 penduduk, sedangkan pada ras Asia dan Pasific Islander 89 per 100.000 penduduk. Besarnya variasi kejadian kanker payudara disebabkan perbedaan variasi faktor reproduksi, diet, alkohol, obesitas, aktivitas fisik dan lingkungan yang berbeda (Hunt et al., 2010).

Data riset kesehatan dasar (Riskesdas) tahun 2013, prevalensi kanker tertinggi di Indonesia pada perempuan adalah kanker payudara dan kanker leher rahim. Berdasarkan data Sistem Informasi Rumah Sakit (SIRS) tahun 2010, kanker payudara menempati urutan pertama pada pasien rawat inap di seluruh Rumah Sakit di Indonesia 28,7%, disusul kanker leher rahim 12,8% (Kemenkes RI, 2014). Kurva insidens usia bergerak naik terus sejak usia 30 tahun. Kanker ini jarang ditemukan pada wanita usia di bawah 20 tahun. Angka tertinggi terdapat pada usia 45-66 tahun, terbanyak berusia 45-49 tahun (25,2%), disusul 40-44 tahun

(16)

(15,8%), dan 54-59 tahun (15,6%) (Kemenkes RI, 2014).

Kanker payudara merupakan penyebab kematian tersering pada wanita dengan jumlah kematian sebanyak 522.000 pada tahun 2012 (Boyle dan Levin, 2008). Berdasarkan data WHO, kasus kematian pada penderita kanker payudara adalah sebanyak 521.000 kematian di seluruh dunia dan mayoritas sekitar 69%

kematian kanker payudara tersebut terjadi di negara berkembang (WHO, 2015). Angka kematian akibat kanker payudara di USA 14,7 per 100.000 penduduk, sedang di Indonesia 18,6 per 100.000 penduduk (CartsBin, 2008). Angka harapan hidup penderita kanker payudara dalam 5 tahun mencapai 80% di negara maju, 60% di negara penghasilan menengah dan 40% di negara penghasilan rendah seperti negara di Afrika (Coleman et al., 2008). Angka harapan hidup bergantung pada besar kewaspadaan terhadap kanker payudara, deteksi dini dan pengobatan. Selain itu juga dipengaruhi pada derajat berapa penderita kanker payudara yang diobati. Angka harapan hidup 5 tahun mendatang stadium 0 : 93%, stadium I : 88%, stadium IIA: 81%, stadium IIB : 74% , stadium IIIA: 67%, stadium IIIB : 41% , stadium IIIC: 49% dan stadium IV: 15% (Coleman et al., 2008).

b. Etiologi dan Faktor Resiko

Penyebab kanker payudara belum diketahui secara pasti namun ada beberapa diduga menjadi faktor risiko timbulnya commit to user commit to user

(17)

kanker payudara yaitu:

1) Usia

Insidensi kanker payudara meningkat seiring dengan usia, setiap sepuluh tahun, risiko kanker meningkat dua kali sampai usia menopause (McPherson, K., et al., 2000)

2) Usia menarche dan menopause

Wanita yang mengalami haid pertama kali pada usia yang dini atau mengalami menopause yang lambat dapat meningkatkan risiko kanker payudara. Risiko wanita yang mengalami menopause setelah 55 tahun meningkat 2 kali dibanding wanita yang mengalami menopause sebelum usia 45 tahun. (McPherson, K. et al., 2000).

3) Faktor hormonal

Kadar hormon estrogen yang tinggi selama masa reproduktif, terutama jika tidak diselingi perubahan hormon pada saat kehamilan dan pemakaian kontrasepsi hormonal dalam jangka waktu lama dapat meningkatkan resiko terjadinya kanker payudara (McPherson, K.,et al., 2000).

4) Usia pada saat kehamilan pertama

Risiko kanker payudara pada wanita yang hamil setelah usia 30 tahun dua kali dibanding dengan wanita sebelum usia 20 tahun. Wanita yang hamil pertama kali setelah usia 35 tahun adalah kelompok yang berisiko tertinggi (McPherson, K.,et al., commit to user commit to user

(18)

2000).

5) Nulipara/belum pernah melahirkan

Berdasarkan penelitian, wanita nulipara mempunyai resiko kanker payudara sebesar 30% dibandingkan dengan wanita yang multipara (Price dan Lorraine, 2006).

6) Tidak Menyusui

Berdasarkan penelitian, waktu menyusui yang lebih lama mempunyai efek yang lebih kuat dalam menurunkan resiko kanker payudara. Ini dikarenakan adanya penurunan level estrogen dan sekresi bahan-bahan karsinogenik selama menyusui (Price dan Lorraine, 2006).

7) Riwayat keluarga dan genetik

Riwayat keluarga seperti ibu, saudara perempuan ibu, saudara, adik atau kakak yang pernah menderita kanker payudara (McPherson, K.,et al., 2000). Riwayat keluarga merupakan komponen yang penting dalam riwayat penderita yang akan dilaksanakan skrining untuk kanker payudara. Terdapat peningkatan risiko keganasan pada wanita yang keluarganya menderita kanker payudara. Kanker peyudara dapat terjadi karena adanya beberapa faktor genetik. Gen yang berperan dalam pembentukan kanker payudara diantaranya adalah gen BRCA1 dan gen BRCA2 (Ranggiansanka, 2010).

8) Riwayat penyakit payudara jinak commit to user commit to user

(19)

Wanita yang mempunyai tumor payudara disertai perubahan epitel proliferatif berisiko dua kali untuk mendapat kanker payudara. Wanita dengan hiperplasia tipikal mempunyai risiko empat kali untuk menderita penyakit kanker payudara (McPherson, K.,et al., 2000).

9) Faktor Diet

Beberapa penelitian menunjukkan adanya korelasi antara diet, konsumsi alkohol dan risiko terjadinya kanker payudara (De Vita 1997; McPherson, K.,et al., 2000).

10) Faktor Lingkungan

Paparan radiasi meningkatkan risiko terjadinya kanker payudara. Paparan yang didapat setelah usia 40 tahun menghasilkan risiko yang lebih besar dibandingkan pada usia yang lebih muda. Faktor lingkungan lainnya yaitu medan elektromagnetik, paparan terhadap pestisida dan riwayat merokok (De Vita 1997; McPherson, K.,et al., 2000).

c. Klasifikasi Histologi Kanker Payudara

Tabel 2.1. Histologi Kanker Payudara (WHO, 2010) 1. Non-invasif a. Karsinoma duktus in situ

b. Karsinoma lobulus in situ 2. Invasif a. Karsinoma invasif duktal

b.Karsinoma invasif duktal dengan commit to user

commit to user

(20)

komponen intraduktal yang predominant

c. Karsinoma invasif lobular d. Karsinoma mucinous e. Karsinoma medullary f. Karsinoma papillary g. Karsinoma tubular

h. Karsinoma adenoid cystic i. Karsinoma sekretori (juvenile) j. Karsinoma apocrine

k. Karsinoma dengan metaplasia i. Tipe squamous

ii. Tipe spindle-cell

iii. Tipe cartilaginous dan osseous

iv. Mixed type l. Lain-Lain 3. Paget’s disease of the nipple

d. Subtipe Molekular Kanker Payudara Invasif

Berdasarkan The Cancer Genome Atlas Network (TCGA) terdapat 4 subtipe kanker payudara dengan penyimpangan genetika yang diketahui yakni; Luminal A, Luminal B, Basal-Like, dan commit to user commit to user

(21)

HER-2 Positive. (TCGA,2012; Stopeck, 2015). Subtipe molekular sangat berhubungan dengan gambaran klinis, respon terhadap terapi dan perjalanan akhir penyakit (Allison, 2012; Lester, 2015).

Beberapa sub tipe yang ada : 1. Tipe Luminal A

Tipe Luminal A merupakan subtype yang paling sering ditemukan pada kasus kanker payudara. Pada tipe ini yang memberikan ciri khas adalah reseptor estrogen (ER) yang positif, dan/atau reseptor progesteron (PR) yang positif, dan Human endothelial growth Factor Receptor 2 (HER2) yang negatif.

Subtipe Luminal A memiliki tingkat agresivitas yang rendah dan stadium yang lebih ringan. Prognosis pada subtipe Luminal A adalah baik dan memiliki respon yang baik pada terapi hormon.

Tipe ini diketahui pula memiliki hubungan dengan peningkatan umur, dimana risiko bertambah seiring penambahan umur.

Berhubungan dengan mutasi BRCA2. Terapi sistemik dengan kemoterapi dan diikuti terapi hormonal (Falck et al., 2013; Lester, 2015).

2. Tipe Luminal B

Tipe Luminal B menyerupai subtipe Luminal A dan cukup sering ditemukan pada kasus kanker payudara. Subtipe ini memiliki ciri khas reseptor estrogen (ER) yang positif, dan/atau reseptor progesteron (PR) yang positif, dan Human endothelial commit to user commit to user

(22)

growth Factor Receptor 2 (HER2) yang positif. Namun, lebih sering ditemukan ER yang positif dan PR yang negatif. Tipe ini memiliki prognosis yang lebih buruk dibandingkan Luminal A.

(Falck et al., 2013; Lester, 2015).

3. HER2 positif.

Merupakan bentuk kedua tersering dari karsinoma payudara invasif (kurang lebih 20%). Kelompok ini terdiri dari karsinoma dengan ER negatif dan HER2 positif, sedangkan reseptor progesteron biasanya negatif. Sering ditemukan pada wanita muda dan bukan wanita kulit putih. Profil mRNA menunjukkan peningkatan ekspresi HER2. Kanker ini mempunyai translokasi interkromosom kompleks, amplifikasi tingkat tinggi dari HER2 dan tingkat mutasi yang tinggi. Kanker dalam kelompok ini bisa bermetastasis walaupun berukuran kecil, sering ke organ dalam dan otak. Sebelum ditemukan targeting terapi terhadap HER2, kanker dengan HER2 positif dihubungkan dengan perjalanan akhir yang buruk. Saat ini sepertiga atau lebih berespon komplit terhadap antibodi yang berikatan dan menghambat aktivitas HER2 sehingga mempunyai prognosis yang lebih baik (Lester, 2015) . 4. ER negatif, HER2 negatif (basal like atau triple negative

carcinoma).

Merupakan 15% dari kanker payudara invasif. Kanker ini mempunyai derajat diferensiasi tinggi dengan gambaran histologi commit to user commit to user

(23)

yaitu solid-pushing borders, area nekrosis dan dengan infiltrat limfosit yang padat. Sering terjadi pada wanita yang mengalami premenopause awal. Sebagian besar kanker ini terjadi pada wanita dengan mutasi BRCA1. Kanker ini mempunyai tingkat proliferasi yang tinggi dan pertumbuhan yang cepat sehingga sering ditemukan sebagai massa yang dapat dipalpasi. Sekitar 30%

kanker berespon terhadap kemoterapi. Berhubungan dengan perjalanan akhir penyakit yang buruk karena kemampuan invasif yang tinggi dan metastasis jauh. Kanker ini bisa bermetastasis ketika masih berukuran kecil, biasanya ke otak dan organ dalam.

Kekambuhan sering terjadi dalam waktu 5 tahun setelah terapi dan sering terjadi kekambuhan lokal walaupun sudah dilakukan mastectomy (Allison, 2012; Lester, 2015).

Sel kanker dengan ER positif mengandalkan estrogen sebagai faktor pertumbuhan sel kanker, maka dari itu langkah pengobatan dapat digunakan obat yang menghambat estrogen (seperti tamoxifen) dan pada kasus ini memiliki prognosis yang lebih baik.

HER2+ yang biasanya lebih agresif daripada HER2- memiliki respon terhadap pengobatan antibody monoklonal transtuzumab disertai kemoterapi konvensional yang menunjukan perbaikan prognosis secara signifikan. (Sotiriou, 2009)

(24)

Gambar 2.6. Subtipe kanker payudara berdasarkan faktor intrinsik.

(dikutip dari Stopeck, 2015)

e. Klasifikasi klinik Kanker Payudara

Klasifikasi klinik meliputi 4 stadium, sebagai berikut :

a) I, merupakan kanker payudara dengan besar sampai 2 cm dan/

tidak memiliki anak sebar.

b) II (a dan b), merupakan kanker payudara yang besarnya sampai 2 cm atau lebih dengan memiliki anak sebar di kelenjar ketiak.

c) III (a, b dan c), merupakan kanker payudara yang besarnya sampai 2 cm atau lebih dengan anak sebar di kelenjar ketiak, infra dan supraklavikular, infiltrasi ke fasia pektoralis atau ke kulit atau kanker payudara yang apert (memecah ke kulit).

d) IV, merupakan kanker payudara dengan metastasis yang sudah jauh, misalnya ke tengkorak, tulang punggung, paru-paru, hati atau panggul (Wiknjosastro, 2006). commit to user commit to user

(25)

f. Stadium Kanker Payudara

Stadium kanker payudara dinilai berdasarkan sistem TNM dari UICC/AJC. T pada sistem TNM merupakan kategori untuk tumor primer, N kategori untuk nodul regional ataupun yang bermetastase ke kelenjar limfe regional, dan M merupakan kategori untuk metastase jauh. Masing-masing kategori TNM tersebut di subkategorikan lagi untuk menggambarkan keadaan masing-masing kategori tersebut, yaitu:

a) Kategori T = Tumor Primer

Tx : ukuran tumor primer tidak dapat diperkirakan Tis : tumor insitu, yaitu tumor yang belum invasif.

T0 : tidak ditemukan adanya tumor primer T1 : ukuran tumor 2cm atau kurang

- T1a : ukuran tumor 0,1-0,5 cm dan tidak ditemukan adanya perlekatan ke fasia pektoralis

- T1b: ukuran tumor 0,5-1cm dan ditemukan adanya perlekatan ke fasia pektoralis

- T1c : ukuran tumor 1-2 cm T2 : ukuran tumor 2-5 cm

- T2a : tidak ditemukan adanya perlekatan ke fasia pektoralis - T2b : ditemukan adanya perlekatan ke fasia pektoralis T3 : ukuran tumor lebih dari 5 cm

- T3a : tidak ditemukan adanya perlekatan ke fasia commit to user commit to user

(26)

- T3b : ditemukan adanya perlekatan ke fasia

T4 : tumor dengan ukuran berapa saja dengan infiltrasi ke dinding toraks atau kulit

- T4a : tumor dengan infiltrasi ke dinding toraks

- T4b : tumor disertai edema (peau d’orange), ulkus pada kulit payudara, ataupun satelit nodul di kulit payudara

- T4c : tumor dengan gambaran berupa gabungan dari T4a dan T4b

- T4d : inflamasi karsinoma

b) Kategori N = Nodul, metastase ke kelenjar limfe regional

Nx : nodul pada kelenjar limfe regional tidak dapat diperkirakan N0 : tidak ada metastase ke kelenjar limfe regional

N1: ada metastase nodul ke kelenjar limfe dan belum terjadi perlekatan

N2: ada metastase nodul ke kelenjar limfe aksila dan sudah terjadi perlekatan satu sama lain atau ke jaringan disekitarnya

- N2a : ada metastase nodul ke kelenjar limfe aksila dan sudah terjadi perlekatan antara satu nodul dengan nodul lainnya

- N2b : ada metastase nodul ke kelenjar limfe aksila dan sudah terjadi perlekatan nodul ke jaringan disekitarnya

N3: ada metastase ke kelenjar limfe infra dan supraklavikular commit to user commit to user

(27)

dengan atau tanpa disertai metastase ke kelenjar limfe aksila ataupun mammary internal

- N3a : metastase ke kelenjar limfe infraklavikular

- N3b: metastase ke kelejar limfe aksila dan mammary internal

- N3c : metastase ke kelenjar limfe supraklavikular c) Kategori M = Metastase jauh

Mx : jauh metastase tidak dapat diperkirakan M0 : tidak ada metastase jauh

M1: ada metastase jauh disertai infiltrasi pada kulit disekitar payudara.

Tabel 2.2. Klasifikasi Kanker Payudara Berdasarkan T,N,M (Cunningham, 2008)

Breast Cancer of Surgical Staging

T Stage Stage Grouping

Tis In situ 0 Tis N0 M0

T1 ≤ 2 cm I T1 N1 M0

T2 > 2 cm tapi ≤ 5 cm IIA T0 N1 M0

T3 > 5 cm T1 N1 M0

T4 Involvement of skin or chest wall or inflammatory cancer

T2 N0 M0

(28)

IIB T2 N1 M0 T3 N0 M0

N Stage IIIA T0 N2 M0

N0 No lymph node

involvement

T1 N2 M0

N1 1–3 nodes T2 N1 M0

N2 4-9 nodes T3 N1 M0

N3 ≥10 nodes or any infraclavicular nodes

T3 N2 M0

IIIB T4 N0 M0

M Stage T4 N1 M0

M0 No distant metastases T4 N2 M0 M1 Distant metastases IIIC Any

T

N3 M0

IV Any T Any

N

M1

6. Sel Kanker Payudara MCF-7 ( Michigan Cancer Foundation 7)

Model sel kanker yang dikulturkan memberikan keuntungan pada penelitian kanker yaitu populasi yang relatif homogen dan mampu bereplikasi pada media kultur standarnya serta mampu memberikan pedoman yang sangat baik untuk penelitian kanker payudara dalam commit to user commit to user

(29)

perkembangan dan pengobatan tumor (Arya et al., 2011). Profil kanker payudara dengan ekspresi gen dan imunohistokemikal reseptor estrogen alfa (ERα), reseptor progesteron (PR), dan HER2 dapat diklasifikasikan menjadi beberapa subtipe yaitu luminal A (MCF-7, T47D), luminal B (BT474, ZR-75), HER2 (SKBR3, MDA-MB-453), basal (MDA-MB- 468) dan normal (MDA-MB-231) (Holliday dan Speirs, 2011).

Kultur sel MCF-7 merupakan kultur sel kanker payudara yang umum digunakan dalam uji aktivitas antikanker secara in vitro (Sinaga et al., 2011). Sel ini pertama kali diisolasi pada tahun 1970, diperoleh dari jaringan epitel payudara dengan titik metastasis pleural effusion breast adenocarcinoma seorang wanita Kaukasian berumur 69 tahun bergolongan darah O dengan RH positif (Lacroix, 2012).

Biakan sel MCF-7 memiliki kemampuan untuk memproses estrogen dalam bentuk estradiol agar berikatan dengan reseptor estrogen dalam sitoplasma sehingga membentuk kompleks reseptor aktif dan mempengaruhi transkripi gen yang mengatur proliferasi sel (Foster, 2001; Pfeiffer, 2004). Sel MCF-7 merupakan sel kanker payudara yang mengekspresikan gen p53 wild type (belum bermutasi) sehingga sensitif terhadap agen kemoterapi. Apabila gen p53 sudah bermutasi, maka gen p53 tidak bisa mengikat elemen respon pada DNA sehingga dapat menghilangkan kemampuan gen p53 untuk mengatur siklus sel (Schafer, 2000). Dalam pertumbuhannya, sel MCF-7 akan membentuk kultur selapis pada labu kultur yang ditumbuhkan dalam medium

(30)

Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM) (Widowati dan Mudahar, 2009; Lacroix, 2012).

Karakteristik sel ini antara lain resisten terhadap agen kemoterapi, mengekspresikan reseptor estrogen alfa (ERα +), reseptor progesteron (PR+), Human epidermal growth factor receptor-2 onkogen ERBB2 (HER2-), ekspresi berlebih Bcl-2 dan Cyclin D-1 serta tidak mengekspresikan caspase-3 (Lacroix, 2012)

Gambar 2.7. Sel MCF-7 perbesaran 10x (dikutip dari Lacroix, 2012) 7. Patofisiologi

Jalur reseptor estrogen mempunyai peranan penting dalam perkembangan dan progresi kanker payudara (Gambar 2.8). Ikatan antara estrogen dan ERα akan menuntun terjadinya translokasi kompleks ligan reseptor ke nukleus yang dapat mempengaruhi proses transkripsi dari gen secara independen. ER juga mempengaruhi pertumbuhan dan proliferasi sel melalui pengikatan dan menyebabkan transaktivasi dari berbagai growth-related transcription factors. Ikatan ligan Wnt dengan frizzled receptor akan menstabilkan β-catenin dan

(31)

translokasi ke dalam nukleus. Aktivitas β-catenin di dalam nukleus dimodulasi oleh ER sehingga akan mendorong terjadinya peningkatan transaktivasi dari gen target Wnt. Ikatan estrogen dengan ERα yang ada di membran sel akan mengaktifkan downstream signaling pathways termasuk jalur phosphatidylinositol 3-kinase dan Ras-MAPK (Mohibi et al., 2011).

ERα berikatan dengan gen target Stat dan meningkatkan aktivitas transkripsi dari Stat. Selain itu, cyclin D-1 berikatan langsung dengan hormon-binding domain dari ERα menghasilkan peningkatan ikatan reseptor dengan estrogen reponse element berikutnya serta meningkatkan ER-mediated transcription. Dengan cara yang sama, AIB1 di dalam kompleks dengan Src1 dan TIF2 menguatkan transkripsi dari Erregulated genes. Akhirnya, ERα terlihat akan berikatan dengan p53 di promoter gen target p53 pada sel kanker payudara sehingga menekan fungsi trans aktivasi p53 (Mohibi et al., 2011).

(32)

Gambar 2.8. Skema Aksi Estrogen terhadap ERα secara Molekuler (dikutip dari Mohibi et al., 2011).

Li et al. (2013) menjelaskan mekanisme kanker payudara bisa terjadi melalui ikatan antara estrogen dan ER yang memicu pengaktifan jalur sinyal ke arah proliferasi sel dan diferensiasi pada jaringan payudara normal. Akan tetapi, aktivasi yang menyimpang dari ikatan estrogen-ER diterjemahkan menjadi sinyal proliferasi sel yang tidak terbatas dan tidak terkontrol sehingga dapat menjadi kanker payudara yang diperlihatkan dengan adanya peningkatan dari Cyclin D-1. Efek dari ikatan estrogen dengan ER ini dapat merangsang proliferasi sel dan memicu peningkatan mutasi dari kesalahan replikasi yang terjadi selama fase premitosis sintesis Deoxyribo Nucleic Acid (DNA) (Yue et al., commit to user commit to user

(33)

2012).

Sekitar 5-20% kanker payudara mempunyai patogenesis familial yang disebabkan mutasi germline pada gen tunggal. Kebanyakan kanker payudara adalah sporadic dan disebabkan oleh mutasi somatik karena agen yang berhubungan dengan gaya hidup dan faktor lingkungan.

Beberapa langkah perkembangan kanker payudara adalah melalui hubungan dengan mutasi satu atau lebih gen-gen pengatur. Aktivasi mutasi dari protoonkogen ke onkogen diikutioleh inaktivasi gen penekan tumor adalah kemungkinan abnormalitas pertama yang terjadi.

Perubahan pada gen yang penting untuk mengatur proliferasi, apoptosis dan mekanisme perbaikan DNA dapat menyebabkan ketidakstabilan genetik. Beberapa gen yang terlibat didalam karsinogenesis payudara adalah gen penekan tumor yaitu BRCA1, BRCA2 dan gen P53 serta onkogen yang terdiri dari gen HER2, gen apoptosis, gen reseptor steroid (ER dan PR), gen adhesi sel dan invasif, serta gen angiogenesis.

Peranan apoptosis dalam onkogenesis telah banyak dipelajari. Apoptosis diperlukan untuk menghancurkan sel-sel dengan kerusakan DNA, atau sel-sel yang telah menjadi kanker. Beberapa onkogen seperti Bax dan Bcl2, c-myc dan P53 terlibat dalam pengaturan sinyal proapoptosis dan anti-apoptosis yang dikontrol oleh beberapa gen. Bcl2 mengatur pelepasan protein mitokondria seperti sitokrom. Sitokrom c berikatan dengan faktor lainnya untuk membentuk kompleks aktivasi disebut apoptosom. Apoptosom yang aktif akan mengaktifkan caspase yang

(34)

akhirnya akan menyebabkan apoptosis. Hormon-hormon steroid juga dikenal dapat menyebabkan up-regulation atau down-regulation apoptosis dengan jalan mengontrol kematian sel yang dimediasi P53 (Motomasa K., et al., 2006).

Perubahan genetik dan epigenetik yang diperlukan untuk karsinogenesis menimbulkan perubahan morfologi yang dikenali sebagai lesi payudara, yang berhubungan dengan meningkatnya resiko perkembangan kanker. Perubahan awal tersebut adalah perubahan proliferatif, yang berasal dari hilangnya sinyal menghambat pertumbuhan, menyimpangan kenaikan sinyal pro-pertumbuhan, atau penurunan apoptosis. Selama perkembangan tumor, klonal ganas menjadi abadi dan memperoleh kemampuan pembentukan neo- angiogenesis. Gambaran morfologi dan biologis karsinoma biasanya terbentuk pada tahap insitu, karena di sebagian besar kasus lesi insitu mirip karsinoma invasif yang menyertai. Langkah akhir dari karsinogenesis adalah perubahan lesi insitu menjadi karsinoma invasif (Lester, 2005).

Berdasarkan jalur molekular terdapat tiga jalur utama dalam perkembangan kanker payudara (Gambar 2.9). Jalur yang terbanyak adalah terjadinya karsinoma ER positif, HER2 negatif. Terjadi pada individu dengan mutasi germline BRCA2. Jalur ini berhubungan dengan delesi pada kromosom 16q dan penambahan kromosom 1q serta aktivasi mutasi PIK3CA. Lesi prekursor yang sering ditemukan adalah flat

(35)

epithelial atypia dan atypical hyperplasia. Jalur kedua yaitu karsinoma HER2 positif. Ditemukan pada penderita dengan mutasi germline TP53 dan terjadi amplifikasi gen HER2. Lesi prekursor yang ditemukan adalah atypical apocrine adenosis. Jalur yang paling jarang adalah karsinoma ER dan HER2 negatif. Pada karsinoma ini lesi prekursor tidak jelas, kemungkinan karena perkembangan lesi yang sangat cepat menjadi karsinoma. Sering ditemukan pada penderita dengan mutasi germline BRCA1, sedangkan pada tumor sporadic terjadi mutasi pada TP53. Terjadi ekspresi berlebihan survivin adalah sebagai respon aktivasi onkogen dan mutasi TP53 (Livingston DM. et al., 2010;

Lester, 2015).

Gambar 2.9. Jalur utama perkembangan kanker payudara (dikutip dari Lester, 2015)

8. Terapi

Modalitas terapi kanker payudara secara umum meliputi: operasi commit to user

commit to user

(36)

(pembedahan), kemoterapi, radioterapi, terapi hormonal dan terapi target (Sukardja, 2000). Kemoterapi merupakan pilihan pengobatan yang paling memungkinkan untuk pengobatan kanker pada stadium lanjut (sudah metastasis) dengan menggunakan senyawa kimia yang bekerja langsung pada sel kanker. Kegagalan yang sering terjadi dalam usaha pengobatan kanker, utamanya melalui kemoterapi, lebih dikarenakan rendahnya selektifitas obat-obat anti kanker dan sensitivitas sel kanker itu sendiri terhadap agen kemoterapi (Andalusia R, 2015). Usaha penemuan obat baru yang aman dan selektif terhadap pengobatan dan pencegahan kanker dengan mengetahui pengaruh molekuler terhadap sel kanker perlu untuk dilakukan. Target-target molekular penting untuk pengembangan anti kanker payudara dapat disusun berdasarkan karakteristik kanker payudara. (Naithani et al., 2008).

Berdasarkan fungsinya, terapi anti kanker dapat diklasifikasikan menjadi 2 grup yaitu (1) target hormonal dan (2) target non-hormonal.

Target hormonal direpresentasikan oleh ER. Target non-hormonal dibagi menjadi beberapa kategori yaitu (a) pengaturan signal transduksi, (b) regulator cell-cycle dan apoptosis, dan (c) pengaturan angiogenesis (Cristofanilli dan Hortobagyi, 2002).

Kanker payudara adalah penyakit heterogen, akan tetapi hampir 70% dari penyakit ini adalah reseptor estrogen positif. Reseptor estrogen (ER) mendorong pertumbuhan tumor dalam rangka respon

(37)

terhadap ligannya yaitu estrogen. Ekspresi ER mengindikasikan tingkat estrogen dependence dari kanker payudara. Pengembangan obat-obat antikanker payudara dapat diarahkan target hormonal dengan antiestrogen, penghambatan protein regulator positif cell cycle dan checkpoint control seperti CycD (Hilakivi-Clarke et al., 2004).

Terapi endokrin merupakan terapi efektif kanker payudara ER- positif, yang dicapai dengan antagonisasi ligan yang berikatan dengan ER (tamoxifen dan selective estrogen receptor modulator lainnya), menurunkan regulasi ER (fulvestrant) atau menghentikan biosintesis estrogen (inhibitor aromatase dan luteinizing hormone-releasing hormone agonist) (Tokunaga, et al., 2014). Ada dua bentuk reseptor estrogen yang dibedakan berdasarkan kode genetiknya yaitu ERα dan ERβ. ERα bertanggung jawab pada proses estrogeninduces mitogenic signaling sel epitel pada payudara, uterus, dan ovarium, selain itu juga berperan dalam inisiasi dan progresi kanker payudara (Tokunaga, et al., 2014).

Tamoxifen telah banyak digunakan sebagai pengobatan kanker payudara, melalui kemampuannya menghambat ikatan antara estrogen dengan reseptornya sehingga proliferasi sel yang diinduksi oleh mekanisme ini dapat dihambat (Jordan, 2006). Tamoxifen bekerja sebagai inhibitor kompetitif ikatan estrogen dengan ERα, selain itu secara langsung dapat menginduksi apoptosis (Criscitiello, et al., 2011).

(38)

9. Propolis

a. Definisi propolis

Propolis berasal dari bahasa Yunani yaitu pro yang berarti di depan/sebelum dan polis yang berarti kota. Istilah ini menggambarkan propolis sebagai pelindung sarang lebah dari hal- hal di luar sarang agar supaya sarang dan isinya yang mengandung payudarai larva lebah madu terlindungi dari bahaya dan senantiasa bersih steril dengan tujuan agar telur dapat menetas dan berkembang dengan sempurna (Hoesada et al, 2000).

Propolis mempunyai nama lain lem lebah (bee glue), hal ini karena bentuknya seperti lem yang digunakan oleh lebah merekat dan memperkuat sarang dan merekat pintu-pintu lubang angin yang tidak diperlukan pada rumah lebah. Propolis merupakan bagian dari sebuah mekanisme pertahanan hidup lebah madu. Hal ini diperlukan oleh lebah karena lebah memerlukan tinggal di dalam sarang dengan suhu yang stabil lebih kurang 32-33⁰C.

Fungsi propolis yang sangat vital terhadap payudarai lebah adalah merupakan disinfektan alamiah untuk mencegah timbulnya berbagai penyakit (Dimov,1992). Propolis menjadi bagian dari kehidupan manusia tidak lain karena manfaat khasiat propolis untuk pengobatan, sayangnya seperti halnya obat herbal lainnya, propolis masih menjadi rekomendasi pengobatan alternatif, hal ini

(39)

disebabkan karena :

1. Obat tradisional (obat alami), diambil langsung dari alam yang sangat tergantung pada lingkungan tempat berasal, hal ini akan menyebabkan komposisinya berbeda-beda dan efektivitasnya berubah.

2. Obat tradisional mengandung campuran biokimia kompleks yang bekerja secara sinergis, akibatnya bila zat aktifnya diekstrak, efeknya bisa berkurang atau menghilang hingga sulit diketahui zat aktif mana yang dapat dibuat penelitian.

3. Kaya zat aktif, obat-obatan tradisional juga mampu mengobati berbagai jenis penyakit yang mekanismenya sulit dijelaskan oleh kedokteran modern.

Berbagai alasan inilah yang membuat obat tradisional hanya digunakan sebagai pengobatan alternatif dan belum menjadi terapi utama suatu penyakit. Negara-negara seperti Rusia dan Cina masih setia menggunakan propolis dan produk alami lain untuk pengobatan. Penelitian farmakologi propolis mencakup efek propolis sebagai antinyeri (anestetik), anti-alergi, antibiotik, antijamur, anti inflamasi, antiradiasi, antioksidan dan pengawet, antiseptik, antikanker dan imunostimulator (menstimulasi daya tahan tubuh) (Ang ESM et al, 2001). Terapi adjuvan adalah suatu penambahan pengobatan/ substansi ke pengobatan utama yang sedang dilakukan untuk meningkatkan efektivitas pengobatan commit to user commit to user

(40)

(Viuda MM et al, 2008).

b. Kandungan Kimia Propolis

Lebah menghasilkan beberapa produk seperti madu, royal jeli, polen dan propolis. Propolis adalah produk alami berasal dari resin tanaman yang dikumpulkan oleh lebah madu. Propolis digunakan lebah dalam pembuatan, pemeliharaan, perlindungan dan mensterilkan sarang lebah (Marcucci et al, 2001). Komposisi propolis sangat kompleks. Unsur utamanya adalah lilin lebah, resin dan senyawa volatil. Lebah mensekresikan lilin lebah, sedangkan resin dan senyawa volatil berasal dari tanaman. Aktivitas biologis propolis ditentukan oleh zat tanaman ini berasal. Oleh karena itu, meskipun propolis jelas merupakan produk binatang, proporsi yang cukup besar dari komponen-komponennya yang berperan dalam menentukan aktivitas biologis berasal dari tanaman. Faktor-faktor biologik, zona geografis dan lingkungan dapat mempengaruhi jumlah dan kualitas produksi propolis (Pereira et al., 2009).

Beberapa penelitian melaporkan bahwa komposisi propolis dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti sumber bunga (jenis tanaman) untuk madu, musim dan faktor-faktor lingkungan (seperti jenis tanah dan iklim, faktor genetik, dan metode pengolahan).

Dengan kata lain, kemungkinan efek-efek yang berhubungan dengan kesehatan sangat tergantung asal-usulnya (Baltrusaityte et al., 2007). commit to user commit to user

(41)

Hasil penelitian menunjukkan perbedaan ketinggian wilayah tidak mempengaruhi kandungan CAPE. Perbedaan jenis tanaman lebih berpengaruh pada kandungan CAPE. Propolis wilayah Krejo, Karanganyar memiliki kandungan CAPE lebih tinggi dibandingkan wilayah Sragen dan Wonogiri. Adanya perbedaan kandungan CAPE ini kemungkinan dipengaruhi oleh perbedaan jenis tanaman yang tumbuh di daerah tersebut. Propolis Karanganyar dikumpulkan lebah dari tanaman sekitar yang berupa tanaman durian, matoa, serta rambutan. Untuk wilayah Wonogiri, jenis tanaman utamanya adalah pinus dan randu, sedangkan wilayah Sragen berupa pohon karet (Sarsono et al., 2012). Selain itu, perbedaan tersebut dimungkinkan karena faktor-faktor biologik, zona geografis dan lingkungan yang dapat mempengaruhi jumlah dan kualitas produksi propolis (Pereira et al., 2009).

Propolis sebagai kompleks resin yang dikumpulkan lebah madu dari tunas daun dan kulit pohon sekitarnya untuk kemudian dicampur dengan air liurnya, sehingga menghasilkan produk lebah yang bermanfaat (Marcucci et al., 2001; Salatino et al, 2005).

Secara penampakan fisik (warna), aroma dan komposisi kimiawi propolis terlihat bervariasi tergantung dari berbagai faktor diantaranya zona geografis, karena propolis. Warnanya mungkin putih kekuningan (krem), kuning, hijau, coklat terang atau gelap.

Beberapa sampel memiliki tekstur, rapuh keras, sedangkan sampel commit to user

commit to user

(42)

lainnya mungkin elastis dan kenyal (Salatino et al., 2005). Lebih dari 200 komponen propolis telah diidentifikasi. Senyawa yang terkandung dalam propolis, secara garis besar dikelompokkan menjadi (i) flavonoid (flavonol, flavon, flavanon, dan dihidroflavonol), (ii) turunan cinnamic acid, dan (iii) terpenoid.

Turunan cinnamic acid (ferulic acid, p-coumaric acid dan caffeic acid, termasuk Caffeic Acid Phenethyl Ester (CAPE) (Sivasubramaniam L dan Seshadri M, 2005; Lotfy M, 2006).

Analisis Fitokimia ekstrak dari 40 senyawa aktif dalam berbagai macam propolis berdasarkan wilayahnya menunjukkan adanya komposisi umum seperti fenol 79,5%, epigallotannins atau tanin terkondensasi garam 77%, glikosida 49%, saponin 38%, flavonoid 28% dan alkaloid 25%. ( Popova et al, 2007).

Komponen utama dari propolis adalah flavonoid dan asam fenolat, termasuk caffeic acid phenylesthylester (CAPE) yang kandungannya mencapai 50% dari seluruh komposisi (Santos et al, 2005).

Gambar 2.10. Struktur molekul flavones (flavonoid) commit to user

commit to user

(43)

. (dikutip dari Cushnie, 2005)

Flavonoid terdapat hampir di semua spesies bunga. Flavonoid merupakan salah satu golongan fenol alam yang terbesar. Golongan flavonoid mencakup banyak pigmen yang paling umum dan terdapat pada seluruh dunia tumbuhan. Jenis flavonoid yang terpenting dalam propolis adalah pinocembrin dan galangin.

Kandungan kimia flavonoid dalam propolis sedikit berbeda dengan flavonoid dari bunga karena adanya suatu proses yang dilakukan oleh lebah. Kandungan flavonoid dalam propolis bervariasi sekitar 10-20%. Kandungan tersebut merupakan yang terbanyak dibandingkan kandungan flavonoid dalam produk lebah lain (Marcucci, 1994). Galangin adalah flavonol yang umum ditemukan dalam propolis.

Tabel 2.3. Senyawa utama dari propolis

Kelas komponen Grup komponen

Resin (45-55 %) flavonoid (flavonoles, flavon, flavonones, ihydroflavonoles, dan chalcones), asam fenolik dan esternya

Lilin dan asam lemak (25-53 %)

kebanyakan berasal dari lilin lebah, tetapi beberapa diantaranya berasal dari tanaman.

(44)

Minyak esensial (10 %) Mudah menguap, senyawa volatine Serbuk sari (5 %) Banyak mengandung asam amino,

terutama argini dan prolin Senyawa organik &

mineral lainnya (5 %)

14 mineral, Pada umumnya Fe dan Zn, mineral lainnya adalah Au, Ag, Cs, Hg, La, Sb. Keton, Lakton, Quinon,Steroid, asam benzoic & ester, Vitamin B3, gula

c. Aktivitas biologis Propolis

Penggunaan propolis sebagai “obat” dimungkinkan karena propolis memiliki sejumlah aktivitas biologis antara lain antimikrobial, antifungal, antiprotozoa, antiparasit, antiinflamasi, anti-oksidan, dan imunomodulator (Koo et al, 2002; Ahn et al, 2004; Lotfy, 2006; El-Bassuony dan Abouzid, 2010). Aktivitas biologis propolis yang akan penulis bahas adalah aktivitas anti inflamasi, anti oksidan dan imunomodulator sesuai dengan titik tangkap propolis pada penelitian ini.

1. Aktivitas antikanker

Komponen polyphenolic diketahui mempunyai aktivitas antikanker pada tikus model tumor (Orsolic et al, 2005), dan juga caffeic acid, CAPE, quercitin dapat menghambat pertumbuhan sel kanker (Galati et al, 2000). Artepillin C, commit to user commit to user

(45)

yang diisolasi dari propolis, dilaporkan mempunyai efek sitotoksik pada karsinoma dan sel melanoma maligna melalui mekanisme apoptosis dan gangguan pada mitosis (Premratanachai P., 2014). Mekanisme utama efek antikanker propolis terkait dengan apoptosis, penghentian siklus sel, dan juga melalui pengaruhnya pada jalur metabolisme. Terdapat penelitian yang melaporkan bahwa efek penghambatan proliferasi kanker prostat oleh propolis dicapai melalui regulasi ekspresi cyclin D1, cyclin B1, cyclin dependent kinase, dan juga ekspresi p53 (Lie et al., 2007) Selain itu, efek terapi antikanker pada propolis menarik dikarenakan kemampuannya menginduksi apoptosis, walaupun mekanisme ini tergantung pada jenis dan konsentrasi dari ekstrak propolis (Mouse HA., 2012).

2. Aktivitas antiinflamasi

Ekstrak etanol propolis (EEP) menunjukkan aktivitas anti-inflamasi baik akut ataupun kronik. EEP dosis 50 mg/kgBB/hari/oral dan 100 mg/kgBB/hari per-oral menunjukkan aktivitas anti-inflamasi kronik, sedangkan dosis 200 mg/kgBB/hari per-oral menunjukkan aktivitas anti- inflamasi akut pada hewan coba model. Efek antiinflamasi ini ditunjukkan oleh kandungan yang ada di propolis lebah yaitu Caffeic acid phenethyl ester (CAPE) (Lotfy, 2006).

(46)

Caffeic acid phenethyl ester (CAPE) adalah salah satu senyawa terbesar yang ada dalam propolis dan merupakan jenis asam fenolat. Sebagai komponen aktif propolis, CAPE memiliki kegiatan biologis dan farmakologis termasuk anti-inflamasi, antivirus, antibakteri dan antitumor ( Zaeemzadeh et al, 2011)

Gambar 2.10. Struktur molekul asam fenolat (dikutip dari Zaeemzadeh et al, 2011)

Caffeic acid phenethyl ester merupakan antioksidan fenolik, yang memperlihatkan sejumlah efek farmakologik dan biologik termasuk aktivitas anti-inflamasi, antiviral dan anti-tumor (Orsolic N et al, 2005). CAPE merupakan penghambat yang poten dan spesifik terhadap aktivasi NF- κB. Konsentrasi CAPE dalam propolis tergantung pada asal usul geografik dan ekosistem (sumber tanaman), yang akan mempengaruhi aktivitas biologis propolis (Fitzpatrick LR et al , 2001).

(47)

Gambar 2.11. Struktur Molekul CAPE

(diambil dari Scapagnini et al, 2002)

CAPE menunjukkan aktivitas imunosupresif baik pada tahap awal dan lanjut, aktivasi ini dimediatori oleh sel limfosit T. Secara spesifik CAPE menghambat transkripsi ataupun sintesis IL-2. CAPE menghambat aktivitas pengikatan DNA dan transkripsi NF- κB serta faktor transkripsi nuclear factor of activated cells (NFAT), dan activator protein-1 (AP-1), tanpa mempengaruhi degradasi protein penghambat NF-κB (I-κB) yang berada di sitoplasma. Sehingga propolis memiliki aktivitas sebagai imuno-modulator dan anti-inflamasi (Ang ESM et al, 2009).

3. Antioksidan

Propolis bermanfaat sebagai penetral racun karena berbagai kandungannya dapat membersihkan polutan dan racun di dalam tubuh, sehingga metabolisme sel dapat kembali berlangsung optimal. Beberapa penelitian telah membuktikan bahwa propolis juga dapat berfungsi sebagai antioksidan kuat, yang dapat mencegah timbulnya senyawa-commit to user commit to user

(48)

senyawa radikal bebas. Radikal bebas merupakan penyebab utama munculnya sel-sel kanker atau menimbulkan berbagai gejala penyakit akibat gangguan fisiologi sel tubuh (Kumazawa et al, 2004).

4. Imunomodulator

Propolis membantu meningkatkan sistem kekebalan tubuh secara alami karena propolis kaya akan bioflavanoid yang dapat membantu meningkatkan produksi serta aktivitas sel-sel imun, antara lain makrofag (Orsi et al, 2000).

d. Ekstraks dan Ekstraksi Propolis

1. Definisi

Dalam buku farmakope indonesia Edisi 4 disebutkan bahwa ekstrak adalah sediaan kental yang diperoleh dengan mengekstraksi senyawa aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yang sesuai (Depkes, 2000). Ekstraksi adalah penarikan zat pokok yang diinginkan dari bahan mentah obat dan menggunakan pelarut yang dipilih dimana zat yang diinginkan larut. Bahan mentah obat yang berasal dari tumbuh-tumbuhan atau hewan tidak perlu diproses lebih lanjut kecuali dikumpulkan atau dikeringkan. Ekstrak mengandung berbagai macam unsur, tergantung pada obat yang digunakan dan kondisi dari ekstraksi (Ansel, 1989). commit to user commit to user

(49)

2. Cairan Penyari

Pada proses ekstraksi digunakan 2 penyari yaitu air dan etanol karena banyak bahan tumbuhan larut dalam air atau alkohol, maka air atau etanol menjadi acuan cairan pengekstraksi (Voight, 1995). Farmakope Indonesia menetapkan bahwa sebagai cairan penyari adalah air, etanol, etanol-air atau eter (Depkes, 1986). Pemilihan cairan penyari harus mempertimbangkan banyak faktor. Cairan penyari yang baik harus memenuhi kriteria berikut :

1. Selektivitas

2. Kemudahan bekerja dan proses dengan cairan tersebut 3. Ekonomis

4. Ramah lingkungan

5. Keamanan (Depkes, 2000).

Etanol dipertimbangkan sebagai penyari karena: lebih selektif, kapang dan kuman sulit tumbuh dalam etanol 20%

ke atas, tidak beracun, netral, absorpsinya baik, etanol dapat bercampur dengan air pada segala perbandingan, panas yang diperlukan untuk pemekatan lebih sedikit. Untuk meningkatkan penyarian biasanya menggunakan campuran etanol dan air. Perbandingan jumlah etanol dan air tergantung pada bahan yang disaring. Etanol dapat melarutkan alkaloid basa, minyak menguap, glikosida,

(50)

kurkumin, kumarin, antrakinon, flavonoid, steroid, damar dan klorofil. Lemak, malam, tanin dan saponin hanya sedikit larut. Dengan demikian zat pengganggu yang terlarut hanya sedikit (Depkes, 1986).

Etanol tidak menyebabkan pembengkakan membran sel dan memperbaiki stabilitas bahan obat terlarut. Keuntungan lain dari etanol mampu mengendapkan albumin dan menghambat kerja enzim. Etanol (70%) sangat efektif dalam menghasilkan jumlah bahan aktif yang optimal, dimana bahan pengganggu hanya skala kecil yang turun kedalam cairan pengekstraksi (Voigt, 1995).

Penggunaan etanol 70% sebagai pelarut dalam ekstraksi propolis berdasarkan penelitian Muli dan Maingi (2007) yang melaporkan bahwa etanol 70% merupakan pelarut yang dapat melarutkan bahan aktif propolis paling optimal dibandingkan dengan konsentrasi etanol lainnya (30, 50 dan 90%).

(51)

2.2 Kerangka Pikir

Gambar 2.13. Kerangka Pikir Sel kanker mati

Kultur sel kanker payudara MCF-7

p53 P21

Bcl2-

Mitokondria

Cytokrom C Cyclin D-1 Sitosol

Apaf-1

Caspase 9 Siklus sel berhenti Caspase 3,6

Apoptosis

EEP Tamoxifen

Bax

Proliferasi

Sel kanker mati

Gambar 2.12. Kerangka Pikir commit to user

commit to user

(52)

62 Keterangan :

: Meningkat (pada kanker payudara)

: Menurun (pada kanker payudara)

: Inaktivasi

Kanker payudara merupakan tumor malignan yang muncul di dalam sel pada payudara (American Cancer Society, 2015). Jalur reseptor estrogen mempunyai peranan penting dalam perkembangan dan progresi kanker payudara. Ikatan antara estrogen dan ERα akan menuntun terjadinya translokasi kompleks ligan reseptor ke nukleus yang dapat mempengaruhi proses transkripsi dari gen secara independen.ERα akan berikatan dengan p53 di promoter gen target p53 pada sel kanker payudara sehingga menekan fungsi trans aktivasi p53 (Mohibi et al., 2011). Li et al. (2013) menjelaskan mekanisme kanker payudara bisa terjadi melalui ikatan antara estrogen dan ER yang memicu pengaktifan jalur sinyal ke arah proliferasi sel dan diferensiasi pada jaringan payudara normal sehingga dapat menjadi kanker payudara yang diperlihatkan dengan adanya peningkatan dari Cyclin D1.

: Meningkatkan (propolis)

: Variabel bebas

: Menurun (propolis)

: Variabel tergantung

(53)

Cyclin D1 memainkan peran utama dalam pengendalian siklus sel, yang menuntun progresi siklus sel untuk melewati fase G1-S. Cyclin D1 akan membentuk senyawa kompleks dengan Cyclin Dependent Kinase (CDK) 4/6 dan fosforilasi dari protein Rb. Cyclin D1 secara in vitro terbukti memiliki kapasitas onkogenik. Peningkatan ekspresi cyclin D1 secara in vivo dapat menghasilkan kanker payudara. Peningkatan ekspresi cyclin D1 terdeteksi pada kira kira 50% kanker payudara. Cyclin D1 merupakan protein yang mengalami peningkatan ekspresi terbanyak pada kanker payudara. Peningkatan ekspresi cyclin D1 pada kanker payudara merupakan prediktor untuk prognosis buruk pada kanker payudara (Lundgren, et al., 2012). Peningkatan ekspresi cyclin D1 pada kanker payudara juga berhubungan dengan perubahan konformasional pada protein ERa yang berperan dalam insensitivitas pada pengobatan anti-estrogen. Hal ini berakibat bahwa peningkatan ekspresi cyclin D1 berperan dalam resistensi terhadap pengobatan tamoxifen pada kanker payudara dengan ER positif baik pada penderita premenopause maupun post menopause (Zwart, et al., 2009).

Apoptosis merupakan kematian sel yang terprogram dan berperan penting pada pemeliharaan homeostasis organisme multiseluler (Schwatzman dan Cidlowski, 1993). Kegagalan proses apoptosis merupakan salah satu mekanisme yang terkait dengan proses onkogenesis dan kemoresistensi (Green dan Reed, 1998). Terdapat beberapa stimulus yang dapat memicu proses apoptosis, diantaranya hilangnya faktor

(54)

pertumbuhan maupun hormon dan juga adanya peningkatan ikatan antara reseptor dengan ligandnya seperti Fas/Fas ligand dan tumor nekrosis faktor (TNF/ reseptor TNF) (Stellar, 1995 ; Nagata dan Golstein, 1995). Selain itu, proses apoptosis diregulasi oleh beberapa protein, baik yang menginduksi proses tersebut (p53, Cyclin D-1, c-myc) maupun yang menghambat proses apoptosis (Bcl-2, Bcl-xl, sentrin) (Okura et al., 1996 ; Sattler et al., 1997).

Kegagalan jalur sinyal proses apoptosis dapat mengakibatkan sel tumor mampu menghindari kematian sel karena apoptosis dan sel tumor tersebut akan berkembang menjadi masa tumor yang resisten apoptosis (Wyllie et al., 1999).

Mekanisme utama efek antikanker propolis terkait dengan apoptosis, penghentian siklus sel, dan juga melalui pengaruhnya pada jalur metabolisme. Hambatan proliferasi sel pada pemberian propolis terjadi melalui hambatan pada fase G0/G1. (Luo, et al., 2001)