1Program Magister Program Studi Ilmu Biomedik Kekhususan Anti-Aging Program Pascasarjana Universitas Udayana Denpasar 2Department Andrologi dan Seksologi, Fakultas Kedokteran Universitas Udayana
3Department Farmakologi, Fakultas Kedokteran Universitas Udayana
Diterima : 28 Desember 2017 Disetujui : 24 Januari 2018 Diterbitkan : 27 Maret 2018
Volume 2, Nomor 1, Januari - Juni 2018 : 9 - 13
Pemberian dexpanthenol intraperitoneal
menghambat penurunan jumlah sel leydig dan sel
sertoli pada testis tikus putih (rattus norvegicus)
galur wistar yang dipapar monosodium glutamate
Susianingsih Murni Hartati1, Wimpie Pangkahila1,2, I Gusti Made Aman1,3
ABSTRAK
Pendahuluan: Akumulasi radikal bebas yang melampaui kemampuan mekanisme pertahanan tubuh menimbulkan stres oksidatif yang merupakan salah satu penyebab penuaan dini pada organ testis. Dexpanthenol bekerja dengan meningkatkan kadar koenzim A, ATP dan glutation intrasel yang berperan dalam pertahanan dan perbaikan sel melawan stres oksidatif dan inflamasi. Tujuan penelitian ini adalah membuktikan bahwa pemberian Dexpanthenol intraperitoneal menghambat penurunan jumlah sel Leydig dan sel Sertoli pada testis tikus Wistar (Rattus norvegicus) yang dipapar Monosodium glutamate (MSG).
Metode: Penelitian ini merupakan true experimental dengan post test only control group design. Tikus sebanyak 32 ekor dibagi menjadi dua kelompok dengan setiap kelompok terdiri dari 16 ekor tikus. Kelompok pertama adalah Kelompok Kontrol (P1) yang diberi plasebo aquadest 2 x seminggu secara intraperitoneal. Kelompok ke-2 adalah Kelompok Perlakuan (P2) yang diberi Dexpanthenol 1000 mg/kgBB tikus
2 x seminggu secara intraperitoneal. Semua kelompok diberi MSG 4 g/kgBB tikus setiap hari dengan sonde. Percobaan berlangsung 14 hari, kemudian jaringan testis diambil untuk dibuat preparat dan dihitung jumlah sel Leydig dan sel Sertolinya.
Hasil: Hasil uji Saphiro-Wilk menunjukkan distribusi data jumlah sel Leydig tidak normal p<0.05 sedangkan data jumlah sel Sertoli berdistribusi normal p>0.05. Analisis komparatif jumlah sel Leydig menggunakan Mann-Whitney Test sedangkan analisis komparatif jumlah sel Sertoli menggunakan Independent-T Test. Hasil analisis menunjukkan ada perbedaan bermakna rerata jumlah sel Leydig maupun sel Sertoli antara kelompokP1 dan P2.
Kesimpulan: Penelitian ini memberikan simpulan bahwa pemberian Dexpanthenol intraperitoneal menghambat penurunan jumlah sel Leydig dan sel Sertoli pada testis tikus putih (Rattus norvegicus) galur Wistar yang dipapar Monosodium glutamate.
Kata kunci : Dexpanthenol, MSG, jumlah sel Leydig, jumlah sel Sertoli
Corresponding Author: Susianingsih Murni Hartati; Program Magister Program Studi Ilmu Biomedik Kekhususan Anti Aging Program Pascasarjana Universitas Udayana Denpasar; Email: susianingsih_murni@ yahoo.com
PENDAHULUAN
Proses penuaan terjadi disertai dengan perubahan morfologis dan penurunan fungsi seluruh sel maupun organ di dalam tubuh. Penuaan yang dipercepat atau disebut sebagai penuaan dini dapat disebabkan oleh faktor eksternal seperti pola hidup dan diet yang tidak sehat, kebiasaan yang salah, polusi lingkungan, stres dan kemiskinan1.
Faktor internal yang dapat berkontribusi antara lain radikal bebas, hormonal, proses glikosilasi, metilasi, apotosis, menurunnya imunitas dan faktor genetik1.
Penuaan dini akibat radikal bebas makin banyak terjadi karena seringnya manusia terpapar faktor penyebab radikal bebas seperti polusi udara dan air,
asap rokok, alkohol, obat tertentu, proses memasak, industrial solvent, ozon, hyperoxia, radiasi ionisasi dan ion logam berat2,3. Akumulasi radikal bebas
yang melebihi sistem pertahanan antioksidan tubuh akan menimbulkan stres oksidatif yang bersifat merusak sel dan organ tubuh2,3.
Salah satu bahan yang dapat menginduksi stres oksidatif adalah Monosodium Glutamate (MSG) yang sering ditambahkan dalam diet sehari-hari sebagai penyedap rasa4. MSG bersifat toksik
diperlukan dalam pertahanan antioksidan tubuh5,6.
Antioksidan yang berada di dalam sel dalam jumlah besar dan menjadi first defense line dalam melawan radikal bebas adalah glutation tereduksi (GSH)7, namun kadar GSH seluler dapat menurun
pada kondisi stres oksidatif8. Selama ini penurunan
GSH dikoreksi dengan pemberian L-Cystein, N-Acetyl Cystein atau Glutation ester namun tingkat keamanannya masih belum memuaskan8.
Sementara pemberian GSH secara langsung menemui kendala karena selain waktu paruhnya dalam plasma sangat singkat, tidak semua sel tubuh dapat menyerap GSH pada pemberian intravena sementara pada pemberian oral terkendala oleh kemampuan digestif resipien dan biaya yang mahal8.
Dexpanthenol (D-panthenol; pro vitamin B5) adalah analog asam pantotenat dalam alkohol yang akan diubah menjadi asam pantotenat di dalam jaringan9.
Asam pantotenat kemudian berubah menjadi Co A yang berperan meningkatkan produksi ATP, dengan peningkatan ATP maka produksi GSH sel akan meningkat10. Absorbsi Dexpanthenol
lebih cepat daripada asam pantotenat, memiliki keamanan yang luas dan telah terbukti secara tidak langsung meningkatkan kadar GSH sel pada berbagai organ9,10,12.
Pengaruh Dexpanthenol dalam menghambat penurunan jumlah sel Leydig dan sel Sertoli pada testis tikus putih (Rattus norvegicus) galur Wistar yang dipapar MSG hingga sekarang belum pernah dilaporkan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuktikan bahwa pemberian Dexpanthenol intraperitoneal dapat menghambat penurunan jumlah sel Leydig dan sel Sertoli pada testis tikus putih (Rattus norvegicus) galur Wistar yang dipapar MSG.
METODE PENELITIAN
Monosodium Glutamate (MSG) yang digunakan adalah MSG murni dengan merek dagang Ajinomoto dibuat larutan dengan mengencerkan 40 g MSG dalam 100 ml aquadest.
Dexpanthenol yang digunakan berupa solusi dengan merek dagang Dexenol yang berisi 1000 mg Dexpanthenol per 5 ml.
Penelitian ini merupakan true experimental dengan post test only control group design. Tikus sebanyak 32 ekor dibagi menjadi Kelompok Kontrol (P1) dan Kelompok Perlakuan (P2) dengan masing-masing kelompok terdiri dari 16 ekor tikus. Semua kelompok diberi MSG 4 g/kgBB tikus setiap
hari dengan sonde, Kelompok P1 diberi plasebo aquadest 1 ml 2x seminggu secara intraperitoneal dan P2 diberi Dexpanthenol 1000 mg/kgBB tikus (1 ml) 2x seminggu secara intraperitoneal. Percobaan berlangsung 14 hari, kemudian jaringan testis diambil untuk dibuat preparat dan dihitung jumlah sel Leydig dan sel Sertolinya.
HASIL PENELITIAN
Kerusakan jaringan testis akibat pemberian MSG pada penelitian ini nampak pada gambaran histologis testis kelompok kontrol yang menunjukkan adanya vakuola di interstitial, disorganisasi sel spermatogenik, berkurangnya jumlah sel Leydig dan sel Sertoli, terlepasnya sel germinal dari lamina basalis, lamina basalis menjadi irregular dan sebagian mengalami disintegrasi (Gambar 1). Gambaran tersebut menguatkan hasil penelitian-penelitian sebelumnya 13, 14, 15, 16.
Gambaran histologis testis setelah pemberian Dexpanthenol 1000 mg/kgBB tikus 2 kali setiap minggu selama 14 hari mengalami perbaikan dengan minimalnya vakuola di jaringan interstitial, sel spermatogenik terorganisasi lebih baik, jumlah sel Leydig dan Sertoli lebih banyak, sel germinal yang terlepas dari lamina basalis berkurang, lamina basalis lebih regular dan intak dibandingkan kelompok kontrol (Gambar 1).
Analisis komparatif jumlah sel Leydig menggunakan Mann-Whitney Test sedangkan analisis komparatif jumlah sel Sertoli menggunakan Independent-T Test seperti yang disajikan pada Tabel 1 dan 2.
Hasil analisis menunjukkan ada perbedaan bermakna rerata jumlah sel Leydig maupun sel Sertoli antara Kelompok Kontrol dan Kelompok Perlakuan dengan p<0.05. Hasil dapat dilihat lebih jelas melalui histogram pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Rerata jumlah sel Leydig P2 pada Gambar 2 adalah 43,6, hasil ini lebih banyak daripada rerata jumlah sel Leydig P1 yang sebesar 26, 8. Rerata jumlah sel Sertoli pada Gambar 3, untuk P1 adalah 9,8 jauh lebih kecil daripada P2 yang menunjukan hasil sebesar 20, 9.
PEMBAHASAN
Sebagai prekursor koenzim A (Co A), Dexpanthenol melindungi sel dan seluruh organ dari kerusakan peroksidatif dengan cara meningkatkan kadar glutation sel10. Setelah asam pantotenat/derivatnya
masuk ke dalam tubuh, dengan bantuan pantotenat kinase akan diubah menjadi Co A sel terutama dalam mitokondria sehingga produksi energi dan sintesis ATP meningkat dan mendorong meningkatnya sintesis glutation seluler10. Dapat
dikatakan bahwa Dexpanthenol berperan dalam meningkatkan kadar Co A, ATP dan GSH yang semuanya berperan besar dalam pertahanan seluler dan sistem perbaikan melawan stres oksidatif dan inflamasi10,11. Mekanisme proteksi sel (sitoprotektif
dan membranoprotektif) diyakini tergantung pada Co A atau terjadi melalui reaksi biokimia yang melibatkan Co A-(acyl Co A) termasuk peningkatan glutation seluler dan pemeliharaan status redoks11,17.
Penurunan jumlah sel Leydig dan sel Sertoli pada penelitian ini dihambat oleh beberapa mekanisme tersebut di atas yang memungkinkan terjadinya homeostasis Kalsium, menurunnya peroksidasi lipid dan terjaganya integritas membran sel maupun mitokondria. Kondisi tersebut menimbulkan keseimbangan oksidatif sehingga menghambat kerusakan sel secara langsung maupun secara tidak langsung dengan terpeliharanya Hipothalamo-pituitary-testis axis.
Jadi efek proteksi Dexpanthenol tidak berkaitan dengan aksinya sebagai free radical scavenger namun terutama sebagai prekursor Co A yang memfasilitasi berbagai jalur metabolik seperti biosintesis glutation yang merupakan salah satu dari sistem utama perlindungan sel terhadap stres oksidatif11.
KESIMPULAN
Penelitian ini memberikan simpulan bahwa pemberian Dexpanthenol intraperitoneal menghambat penurunan jumlah sel Leydig dan sel Sertoli pada testis tikus putih (Rattus norvegicus) galur Wistar yang dipapar Monosodium glutamate. Suplementasi Dexpanthenol dalam menghambat penurunan jumlah sel Leydig dan sel Sertoli akibat stres oksidatif karena paparan MSG sesuai dengan prinsip Anti-aging Medicine yang menggunakan ilmu pengetahuan dan teknologi kedokteran terkini untuk deteksi dini, pencegahan, pengobatan dan perbaikan ke kondisi semula dari disfungsi, kelainan dan penyakit yang berkaitan dengan penuaan dengan tujuan memperpanjang hidup dalam keadaan sehat.
Gambar 1. Gambaran Histologis Testis Tikus
A.
Tabel 1. Perbedaan Rerata Jumlah Sel Leydig Setelah Perlakuan
Kelompok n
Rerata Jumlah Sel
Leydig
SB p
Kontrol 16 26,812 1.106
0.001
Perlakuan 16 43,625 1.309
Keterangan : n = jumlah sampel p = nilai kemaknaan
Tabel 2. Perbedaan Rerata Jumlah Sel Sertoli Setelah Perlakuan
Kelompok n
Rerata Jumlah Sel
Sertoli
SB t p
Kontrol 16 9,81 3,05
-4,92 0.00
Perlakuan 16 20,93 8,48
DAFTAR PUSTAKA
1. Pangkahila, W. Anti Aging Medicine : Memperlambat Penuaan Meningkatkan Kualitas Hidup. Upaya Menghambat Penuaan. Jakarta : Penerbit Buku Kompas Gramedia. 2007.
2. Pham-Huy, L. A., He, H., Pham-Huy, C. Free Radicals, Antioxidants in Disease and Health. International Journal of Biomedical Science 2008; 4 (2): 89-95.
3. Birben, E., Sahiner, U. M., Sackesen, C., Erzurum, S., Kalayci, O. Oxydative Stress and Antioxidant Defence. World Allergy Organization Journal 2012: 9-19.
4. Noor, A. N., Mourad, M. I. Evaluation of Antioxidant Effect of Nigella sativa Oil on MSG-Induced Stress in Rat Brain. Journal of American Science 2010;6 (12).
5. Okwudiri, O. O., Sylvanus, A. C., Peace, I. A. Monosodium Glutamate Induces Oxidative Stress and Affects Glucose Metabolism in the kidney of Rats. International Journal of Biochemistry Research and Review 2012;2(1): 1-11.
6. Alalwani, A. D. Monosodium Glutamate Induced Testicular Lession in Rats (Histological Study). Middle East Fertility Society Journal 2014;19 (4): 274-280.
7. Ashtiani, H. R. A., Bakhshandi, A. K., Rahbar, M., Mirzaei, A., Malekpour, A., Rastegar, H. Glutathione, Cell Proliferation and Differentiation. African Journal of Biotechnology 2011;10 (34)
8. Keller, R. dan O’Connor, S. L. Method of Increasing Cellular Function and Health of Glutathione Deficient Animal. United States Patent Application Publication. 2010. Available from http://www.google.com/patents/ US20100166796. Accessed on April 26th 2015. 9. Gregory, S., Kelly, N. D. Panthotenic Acid.
Alternative Medicine Review 2011;16 (3): 263. 10. Altintas, R., Parlakpinar, H., Vardi, A. B. N.,
Polat, A., Sagir, M., Odabas, G. P. Protective Effects of Dexpanthenol on Ischaemia-Reperfusion-Induced Renal Injury in Rats. Kidney Blood Press 2012;36: 220-230.
11. Norris, L. C., Ringrose, A. T. Chapter 15. Pantothenic Acid. Combs, Jr, G. F., Editors. The Vitamins: Fundamental Aspects in Nutrition and Health. 3th Edition. Elsevier Academic Press. 2008. P. 345-354
12. Kanunnikova, N. P., Bashun, N. Z., Moiseenok, A. G. Use of CoA Biosynthesis Modulators and Selenoprotein Model Substance in Correction of Brain Ischemic and Reperfusion Injuries. INTECH. 2012. Available from http://dx.doi. org/10.5772/46077. Accessed on April 25th 2015.
13. Franca, L. R., Suescun, M. O., Miranda, J. R., Giovambattista, A., Perello, M., Spinedi, E., Calandra, R. S. Testis Structure and Function in a Nongenetic Hyperadipose Rat Model at Prepubertal and Adult. Endocrinology 2006;147 (3): 1556-1563.
14. Suryadi, E., Iryani D., Suyono, S. K. Perubahan Sel-Sel Leydig Tikus Putih (Rattus Norvegicus) Jantan Dewasa Setelah Pemberian Monosodium Glutamat Peroral. Jurnal Anatomy Indonesia 2007; 1: 129-132.
Gambar 2. Rerata Jumlah Sel Leydig Setelah Perlakuan
15. Nosseir, N. S., Ali, M. H. M., Ebaid, H. M. A Histological and Morphometric Study of Monosodium Glutamate Toxic Effect on Testicular Structure and Potentiality of Recovery in Adult Albino Rats. Research Journal of Biology 2012;2 (2): 66-78.
16. Sakr, S. A., Badawy, G. M. Protective Effect of Curcumin on Monosodium Glutamate-Induced Reproductive Toxicity in Male Albino Rats. Global Journal of Pharmacology 2013;7 (4) : 416-422.