TESIS
PEMBERIAN DEXPANTHENOL INTRAPERITONEAL
DAPAT MENGHAMBAT PENURUNAN JUMLAH
SEL LEYDIG DAN SEL SERTOLI PADA TESTIS
TIKUS PUTIH (Rattus norvegicus) GALUR WISTAR
YANG DIPAPAR MONOSODIUM GLUTAMATE
SUSIANINGSIH MURNI HARTATI
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
2015
TESIS
PEMBERIAN DEXPANTHENOL INTRAPERITONEAL
DAPAT MENGHAMBAT PENURUNAN JUMLAH
SEL LEYDIG DAN SEL SERTOLI PADA TESTIS
TIKUS PUTIH (Rattus norvegicus) GALUR WISTAR
YANG DIPAPAR MONOSODIUM GLUTAMATE
SUSIANINGSIH MURNI HARTATI NIM 1390761009
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
PEMBERIAN DEXPANTHENOL INTRAPERITONEAL
DAPAT MENGHAMBAT PENURUNAN JUMLAH
SEL LEYDIG DAN SEL SERTOLI PADA TESTIS
TIKUS PUTIH (Rattus norvegicus) GALUR WISTAR
YANG DIPAPAR MONOSODIUM GLUTAMATE
Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Magister Program Studi Ilmu Biomedik
Kekhususan Anti-Aging Medicine,
Program Pascasarjana Universitas Udayana
SUSIANINGSIH MURNI HARTATI NIM 1390761009
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
Lembar Pengesahan
TESIS INI TELAH DISETUJUI
TANGGAL 13 Mei 2015
Pembimbing I, Pembimbing II,
Prof. Dr. dr. Wimpie I. Pangkahila, Sp. And, FAACS NIP 194612131971001
Prof. dr. I Gusti Made Aman, Sp. FK NIP 194606191976021001
Mengetahui
Ketua Program Studi Magister Program Pascasarjana
Universitas Udayana,
Direktur
Program Pascasarjana Universitas Udayana,
Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, Sp.GK NIP 195805211985031002
Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi, Sp. S (K) NIP 19590215985102001
Tesis ini Telah Diuji pada Tanggal 13 Mei 2015
Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor
Universitas Udayana, No: …………., Tanggal: ………….
Ketua : Prof. Dr. dr. Wimpie I. Pangkahila, Sp. And, FAACS
Anggota :
1. Prof. dr. I Gusti Made Aman, Sp. FK
2. Prof. Dr. dr. J. Alex Pangkahila, M. Sc., Sp. And
3. Prof. Dr. dr. Nyoman Adiputra, M. OH
UCAPAN TERIMA KASIH
Penghormatan tertinggi dan rasa syukur hanya bagi Tuhan pencipta langit dan bumi, yang Maha Baik yang tidak pernah menyerah atas keterbatasan penulis, berkat pertolongan-Nya penulis dapat menyelesaikan
penyusunan tesis yang berjudul: Pemberian Dexpanthenol Intraperitoneal
Dapat Menghambat Penurunan Jumlah Sel Leydig dan Sel Sertoli pada Testis
Tikus Putih (Rattus norvegicus) Galur Wistar yang Dipapar Monosodium
Glutamate. Tesis ini disusun guna memenuhi persyaratan tugas akhir studi untuk meraih gelar Magister pada Program Magister Program Studi Ilmu Biomedik, Program Pasca Sarjana Universitas Udayana.
Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis menyampaikan
penghargaan dan terimakasih yang sebesar-besarnya secara tulus kepada :
1. Prof. Dr. dr. I Ketut Suastika, Sp.PD-KEMD selaku Rektor
Universitas Udayana yang telah memberikan kesempatan dan fasilitas kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister di Universitas Udayana.
2. Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S (K) selaku Direktur Program
Pascasarjana Universitas Udayana yang telah memberikan
kesempatan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program Magister Program Pascasarjana Universitas Udayana.
3. Dr. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, Sp. GK selaku Ketua
Program Studi Ilmu Biomedik Kekhususan Anti Aging Medicine.
4. Prof. Dr. dr. Wimpie I. Pangkahila, Sp.And., FAACS selaku
Pembimbing I, yang telah banyak memberikan ilmu, motivasi, dan saran yang membangun kepada penulis.
5. Prof. dr. I Gusti Made Aman, Sp. FK selaku Kepala Laboratory
Animal Unit bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, serta Pembimbing II yang telah memberikan dorongan,
bimbingan dan saran selama penulis mengikuti program magister, khususnya dalam penyusunan tesis ini.
6. Prof. Dr. dr. N. Adiputra, M.OH selaku pembimbing akademik dan
penguji yang telah banyak memberikan ilmu, bimbingan, dan masukan terutama dalam hal penulisan, penyusunan, dan penyelesaian tesis ini.
7. Prof. Dr. dr. J. Alex Pangkahila, M.Sc., Sp.And selaku penguji yang
dengan penuh kesabaran telah memberikan banyak ilmu, dorongan,
semangat, bimbingan, dan masukan yang sangat berharga kepada
penulis selama penyusunan dan penyelesaian tesis ini.
8. Dr. dr. Desak Made Wihandani, M. Kes selaku penguji yang telah
banyak memberikan ilmu, bimbingan, dan masukan terutama dalam hal penulisan, penyusunan, dan penyelesaian tesis ini.
9. Bapak I Gede Wiranatha yang banyak membantu proses penelitian di
Laboratory Animal Unit bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana.
10. Dr. I Gusti Kamasan Nyoman Arijana M.Si. Med yang telah membantu dalam pembuatan dan pembacaan preparat sampel penelitian di Laboratorium Histologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana.
11. Seluruh dosen pengajar Program Studi Ilmu Biomedik yang telah banyak memberikan ilmu dan bimbingan selama pendidikan, serta seluruh staf bagian Ilmu Biomedik yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah membantu selama pendidikan, penelitian, dan penulisan tesis ini.
12. Ayahanda Didik Soepardi yang penulis kasihi, perjalanan hidupnya memberikan pelajaran yang berharga tentang kehidupan. Beliau selalu memberikan doa dan harapan yang baik untuk penulis.
13. Almarhumah ibunda terkasih Sutinah, yang semasa hidupnya selalu berdoa serta mengharapkan yang terbaik untuk penulis. Jejak langkahnya memberikan pelajaran yang tak ternilai.
14. Suami terkasih Widyanto Pangarso Adhy, teman dalam suka dan duka yang tulus mencintai dan mendampingi, menguatkan, dan membantu selama pendidikan hingga penyelesaian tesis ini.
15. Rekan-rekan AAM Angkatan 8 dan rekan sejawat lainnya, yang telah banyak memberikan motivasi, masukan, dan saran selama penelitian, penyusunan, dan penyelesaian tesis ini.
Penulis menyadari akan keterbatasan penulis, maka dari itu penulis menyampaikan permohonan maaf jika masih terdapat kekurangan dalam tesis ini. Adanya kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan. Meskipun tidak sempurna penulis berharap tesis ini dapat memberikan manfaat, baik bagi penulis pribadi, bagi Program Magister Program Studi Ilmu Biomedik, Program Pasca Sarjana Universitas Udayana, serta bagi pihak lain yang berkepentingan.
Akhir kata, semoga Tuhan senantiasa melimpahkan kebaikan-Nya kepada semua pihak yang telah turut berperan dalam penyusunan dan penyelesaian tesis ini. Amin.
Denpasar, 13 Mei 2015 Penulis
ABSTRAK
PEMBERIAN DEXPANTHENOL INTRAPERITONEAL DAPAT MENGHAMBAT PENURUNAN JUMLAH
SEL LEYDIG DAN SEL SERTOLI PADA TESTIS TIKUS PUTIH (Rattus norvegicus) GALUR WISTAR
YANG DIPAPAR MONOSODIUM GLUTAMATE
Akumulasi radikal bebas yang melampaui kemampuan mekanisme pertahanan tubuh menimbulkan stres oksidatif yang merupakan salah satu penyebab penuaan dini pada organ testis. Antioksidan melindungi sel-sel tubuh dan komponen tubuh lainnya dari radikal bebas dengan cara menetralisirnya. Dexpanthenol merupakan derivat asam pantotenat yang berperan sebagai
prekursor koenzim A. 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).
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 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.
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.
ABTRACT
INTRAPERITONEAL ADMINISTRATION OF DEXPANTHENOL INHIBITS THE DECLINE OF LEYDIG AND SERTOLI CELL AMOUNT
IN THE TESTES OF ALBINO RATS (Rattus norvegicus) WISTAR STRAIN EXPOSED TO MONOSODIUM GLUTAMATE
Free radical accumulation which higher than ability of body defence mechanism induces oxidative stress, one of early aging cause on testicular tissue. Antioxidant protects cells and other body’s components from free radical by neutralize it. Dexpanthenol is panthotenic acid’s derivate which plays role as coenzyme A precursor. Dexpanthenol increases cellular coenzyme A, ATP dan glutathione level which have benefit in cellular defense and repair mechanism against oxidative stress and inflammation. The aim of this research was to prove that intraperitoneal administration of Dexpanthenol inhibits the decline of Leydig
and Sertoli cell amount on Wistar rats (Rattus norvegicus) exposed to
Monosodium glutamate (MSG).
This experimental design adopted with the post test only control group design. As many as 32 rats were divided into 2 groups, each connsisting of 16 rats. The first group was a control (P1) which given aquadest as placebo twice a week intraperitoneally. Second group was a treated group (P2) which given 1000 mg/kgBW Dexpanthenol twice a week intraperitoneally. All groups were exposed by 4 g/kg BW MSG everyday via sonde. Experiment held in 14 days then testicular tissue were collected for calculation of Leydig and Sertoli cells amount.
The result of Saphiro-Wilk Test showed that Leydig cells amount’s data distribution were not normal with p<0,05 but the Sertoli cells amount’s data were normally distributed with p>0,05. Comparative analysis of Leydig cells amount were using Mann-Whitney Test and Sertoli cells amount’s analysis were using Independent-T Test. The result showed that there was a significant difference between two groups, either on the mean of Leydig or Sertoli cells amount.
This research concluded that intraperitoneal administration of
Dexpanthenol inhibits the decline of Leydig and Sertoli cell amount on white rats (Rattus norvegicus) Wistar strain exposed to MSG
DAFTAR ISI
SAMPUL DALAM……… PRASYARAT GELAR……….. LEMBAR PENGESAHAN……….…. PENETAPAN PANITIA PENGUJI……… UCAPAN TERIMAKASIH………. ABSTRAK……….. ABSTRACT………… DAFTAR ISI……… DAFTAR TABEL…..……… DAFTAR GAMBAR……….
DAFTAR ARTI LAMBANG, SINGKATAN DAN
ISTILAH……… DAFTAR LAMPIRAN……….. BAB I PENDAHULUAN………. ……….. 1.1 Latar Belakang……… 1.2 Rumusan Masalah……….. 1.3 Tujuan Penelitian………. 1.3.1 Tujuan Umum……… 1.3.2 Tujuan Khusus……….…… 1.4 Manfaat Penelitian……….. 1.4.1 Manfaat Ilmiah………. 1.4.2 Manfaat Praktis……….…..
BAB II TINJAUAN PUSTAKA………...… 2.1 Penuaan……… 2.2 Radikal Bebas……… Halaman i ii iii iv v viii ix x xiv xv xvi xviii 1 1 8 8 8 8 9 9 9 10 10 11
2.3 Stres Oksidatif……….
2.4 Antioksidan……….
2.5 Sel Leydig……….………..
2.6 Sel Sertoli………
2.7 Monosodium Glutamate…………..…………
2.7.1 Mekanisme Kerja MSG dalam
Menimbulkan Kerusakan Oksidatif..…
2.8 Dexpanthenol………..
2.9 Glutation……….. 2.10 Hewan Coba………..……… 2.11 Hasil Penelitian Pendahuluan…………..……
BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN
HIPOTESIS PENELITIAN………….………..……... 3.1 Kerangka Berpikir……..……….………...
3.2 Konsep Penelitian……….…………..
3.3 Hipotesis Penelitian……….
BAB IV METODE PENELITIAN……..…..………… …………
4.1 Rancangan Penelitian………..
4.2 Tempat dan Waktu Penelitian……….
4.2.1 Tempat Penelitian…………... 4.2.2 Waktu Penelitian………..
4.3 Penentuan Sumber Data………..
4.3.1 Kriteria Sampel Penelitian……….…… 4.3.2 Penentuan Besar Sampel…………..… 4.3.3 Teknik Pengambilan Sampel………..
4.4 Variabel Penelitian….………..
4.4.1 Klasifikasi Variabel……….…………. 4.4.2 Definisi Operasional Variabel……..…
13 15 17 19 21 28 29 34 37 38 39 39 41 41 42 42 43 43 43 44 44 44 45 45 45 46
4.4.3 Hubungan Antar Variabel………
4.5 Alat dan Bahan Penelitian…………...…….. …
4.5.1 Alat-alat yang Digunakan dalam Penelitian………. 4.5.2 Bahan-bahan yang Digunakan
dalam Penelitian……….
4.6 Prosedur Penelitian……….
4.6.1 Penentuan Dosis Monosodium
Glutamate……….
4.6.2 Penentuan Dosis Dexpanthenol………
4.6.3 Penentuan Dosis Plasebo………. 4.6.4 Perlakuan Terhadap Hewan Coba
Sebelum Penelitian……….. 4.6.4.1 Pemilihan Hewan Coba…..… 4.6.4.2 Persiapan Hewan Coba…….. 4.6.5 Perlakuan Terhadap Hewan Coba
Saat Penelitian……….……..
4.6.5.1 Pemberian MSG………..
4.6.5.2 Pemberian Plasebo…………..
4.6.5.3 Pemberian Dexpanthenol……
4.6.5.4 Pembedahan……….… 4.6.6 Perlakuan Terhadap Hewan Coba
Sesudah Penelitian……… 4.6.7 Pembuatan Sediaan……….. 4.6.8 Pengamatan……….. 4.6.9 Alur Penelitian….……….……. 4.6.10 Analisis Data………..………….
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ….………..… 5.1 Uji Normalitas Data……….….
48 48 48 49 49 49 49 50 50 50 51 51 51 52 52 52 52 52 55 55 56 57 57
5.2 Uji Homogenitas Data……….. 5.3 Jumlah Sel Leydig……….. 5.4 Jumlah Sel Sertoli………
5.5 Relevansi Pemberian Dexpanthenol
dalam Perkembangan Ilmu Anti-Aging
Medicine……….…...
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN……….………….. 6.1 Simpulan……….. 6.2 Saran………. DAFTAR PUSTAKA……….. LAMPIRAN……… 58 59 61 68 70 70 70 71 76
DAFTAR TABEL
Halaman
2.1 Efek Pemberian MSG Terhadap Marker Stres Oksidatif (Peroksida
lipid, Glutation, GST, SOD, dan Katalase)………
2.2 Efek MSG pada Testis………..
2.3 Dietary Reference Intake (DRI) Asam Pantotenat………
5.1 Hasil Uji Normalitas Data Jumlah Sel Leydig dan Sel Sertoli
Sesudah Perlakuan pada Masing-masing Kelompok……….
5.2 Hasil Uji Homogenitas Data Jumlah Sel Sertoli Sesudah Perlakuan
padaMasing-masing Kelompok……….
5.3 Perbedaan Rerata Jumlah Sel Leydig antar Kelompok.……….
5.4 Perbedaan Rerata Jumlah Sel Sertoli antar Kelompok………...
25 26 33 58 58 59 61
DAFTAR GAMBAR
2.1 Stres Oksidatif Menginduksi Penyakit pada Manusia …………..
2.2 Tahap Perkembangan Adult Leydig Cells ……….
2.3 Monosodium Glutamate………………
2.4 Struktur kimia MSG……………
2.5 Gambaran Histologist Testis Normal……….
2.6 Perubahan Histologis Testis Tikus Wistar Akibat MSG…………..
2.7 Struktur Kimia Dexpanthenol………...
2.8 Glutation Sebagai Antioksidan………
3.1 Konsep Penelitian………
4.1 Skema Rancangan Penelitian………...
4.2 Skema Hubungan Antar Variabel………
4.3 Skema Alur Penelitian……….
5.1 Perbandingan Jumlah Sel Leydig antara Kelompok
Kontrol (P1) dan Kelompok Perlakuan (P2)………..
5.2 Perbandingan Jumlah Sel Sertoli antara Kelompok
Kontrol (P1) dan Kelompok Perlakuan (P2)………..
Halaman 15 18 21 21 27 27 30 35 41 42 48 56 60 62
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG
•OH : Radikal hidroksil
AAM :Anti-aging Medicine
ADI : Acceptable Daily Intake (ADI)
ALCs : Adult Leydig Cells
AR : Androgens receptor
ATP : Adenosine Triphosphate
CAT : Catalase
CCL4 : Karbon tetraklorida
Co A : Coenzym A
DNA. : Deoxyribonucleic Acid
DRI : Dietary Reference Intake
FLCs : Leydig Cells
FSH : Follicle Stimulating Hormone
FSHR : FSH receptor
G-6-Pase : Glucose-6-phosphatase
G-6-PD : Glucose-6-phosphate dehydrogenase
GnRH : Gonadothropine Releasing Hormone
GPx : Glutation Peroksidase
GSH : Reduced glutathione
GST : Gluthatione s transferase
H2O2 : Hidrogen peroksida
IUPAC : International Union of Pure and Applied Chemistry nomenclature
LH : Luteinizing Hormone
MSG : Monosodium Glutamate
NAC : N-acetyl-cystein
NADPH : Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate
NMDA : N-Methyl-D-Aspartate
NOS : Nitric Oxide Synthetase
O2ˉ• : Anion superoksida
PUFA : Polyunsaturated Fatty Acid
ROS : Reactive Oxygen Species
SOD : Superoksida Dismutase
WHO :World Health Organization
XDH : Xanthine Dehydrogenase
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4 Lampiran 5 Lampiran 6 Ethical Clearance………..………..
Peraturan BPOM Tentang Batas Maksimum
Penggunaan MSG……….
Tabel Konversi………. Foto-Foto Penelitian……… Gambaran Histologis Testis Tikus ……….. Analisis Statistik………... 76 77 78 79 81 82
