PENGARUH PEMBERIAN TEPUNG DAUN KELOR (MORINGA OLEIFERA)
VARITAS NTT TERHADAP SEKRESI IL-
6, TNFΑ DAN AKTIVITAS NF
-KB
PADA SEL HEPAR TIKUS GALUR WISTAR KURANG ENERGI PROTEIN
Susilowati
Dosen Akper Pamenang Pare–Kediri
Kurang energi dan protein (KEP) masih menjadi masalah di Indonesia dimana penduduk yang mengalami malnutrisi tahun 2006 masih 28% (Susenas, 2006) dan Indonesia berkomitmen mengurangi hingga mencapai 18% pada tahun 2015 (Wiwan 2008). Berbagai penelitian telah dilakukan tentang KEP dan tentang kelor (moringa olievera ) yaitu antara lain Golden dan Ramdath (1997) menyatakan pada kwashiorkor terjadi ketidakseimbangan antara radikal bebas dan enzim antioksidan, dimana produksi enzim antioksidan rendah sedangkan radikal bebas meningkat dan terjadi stres oksidatif. Penelitian Dulger et al 2002 melaporkan bahwa pada KEP terjadi stres oksidatif dan meningkatkan respon inflamasi yaitu terjadi peningkatkan antara lain
Interleukin (IL) 6 dan Tumor Necrosis Faktor (TNF)α.Dan Liver sebagai pusat metabolisme pada keadaan KEP
peka terhadap stres oksidatif dan akan mensekresi sitokin proinflamasi terutama oleh sel kupffer.
Desain penelitian menggunakan true eksperiment in vivo dengan posttest only control graup desaign yaitu menguji sejauh mana perbedaan antara sampel grup kontrol negatif, kontrol positif dan sampel perlakuan.Hewan coba menggunakan tikus putih jantan rattus Norvergicus Strain Wistar berusia 2-3 bulan, berat badan 150-200gr. Sampel penelitian ini masing-masing kelompok berjumlah 4 dipilih secara simple random sampling meliputi tikus kontrol negatif yaitu tikus diberi diet normalselama 3bulan dan tikus dengan diet non protein selama 3 bulan sebagai kontrol negatif serta P1, P2, P3 dan P4 merupakan kelompok perlakuan masing-masing diberikan diet non protein selama 2 bulan dan diet normal ditambah tepung daun kelor dengan dosis masing-masing 180,360,720, dan 1.440 mg/hari. Pengukuran IL-6, TNFα dan NF-kB pada sel hepar dengan pemeriksaan imunohistokia dan hasil dilakukan analisa statistik One Way ANOVA.
Hasil penelitian menunjukkan adanya pengaruh tepung daun kelor terhadap penurunan sekresi IL-6 secara
signifikan sedang pada penurunan TNFα, dan aktivitasNF-kB tdak signifikan. Penurunan IL 6 sesuai dengan penurunan sel kupffer dimana sekresi utama IL-6 adalah sel kuppfer dan tepung daun kelor yang tinggi protein dan kandungan quersetinnya mampu memperbaiki keadaan glukoneogenesis dan peningkatan peroksida sehigga terjadi penurunan sitokin proinflamasi IL-6.
Pengaruh tepung daun kelor varitas NTT terhadap IL-6 pada tikus KEP mengalami penurunan yang siqnifikan Sedang pengaruh tepung daun kelor varitas NTT terhadap TNF dan NF-kB tikus KEP penurunannya tidak siqnifikanten. Dengan demikian penentuan dosis optimal pada penelitian ini belum dapat ditentukan karena penurunan yang siqnifikan hanya pada IL-6 saja. Saran untuk penelitian selanjutnya dilakukan langsung pada sel kupffer.
Kata kunci : sel hepar, tepung daun kelor, sekresi IL-6, TNFα, dan aktivitas NF-kB.
Latar Belakang
Di berbagai belahan dunia diprediksi 7 juta orang meninggal pertahun akibat kelaparan, dan sebagian kasus ini disebabkan oleh undernutrisi kronik.Bagi anak penderita malnutrisi juga mengakibatkan terjadinya devisiensi vitamin A. Diketahui bahwa vitamin A merupakan modulator
kunci pada system imun tubuh, membantu melawan infeksi (Fuglie, 2001).
dilaporkan di Trenggalek Jawa Timur, Bekasi Jawa Barat, Rote Ndao Nusa Tenggara Timur didapati adanya kasus malnutrisi hingga mencapai ratusan anak.Indonesia berkomitmen untuk mengurangi hingga tinggal 18 % penduduk yang mengalami malnutrisi pada tahun 2015, dimana sekarang masih 28% (Wiwan 2008)
Malnutrisi dalam hal ini adalah Kurang Energi dan Protein (KEP) mempunyai tiga bentuk yaitu kwashiorkor, marasmus dan marasmik–kwashiorkor (Ji Liang 2008) .Pada keadaan kwashiorkor yaitu keadaan kurang protein akibat glukoneogenesis yang ditandai dengan hipoalbumin , terjadi infiltrasi lemak liver dan terbukti banyaknya asam amino teroksidasi maupun peroksida lipid. Golden dan Ramdath (1997) menyatakan pada kwashiorkor terjadi ketidakseimbangan antara radikal bebas dan enzim antioksidan, dimana produksi enzim antioksidan rendah sedangkan radikal bebas meningkat dan terjadi stres oksidatif.
Peningkatan radikal superoksida (.• O2) akibat
glukoneogenesis atau fosforilasi pada KEP akan berinteraksi dengan asam lemak tak jenuh ganda pada liver yang mengalami peningkatan trigliserida dan terbentuklah peroksida lipid. Peroksida lipid yang terbentuk secara langsung mempegaruhi membran sel dan mengubah DNA yang akhirnya mengarah pada apoptosis. Peningkatan radikal bebas dan kerusakan sel yang terjadi menyebabkan peningkatan respon inflamasi melalui jalur Nuclear Factor–kB (NF-kB), dimana superoksida mengaktifkan IKK /IKb (Ihibisi Kinase) dan terjadi degradasi IKb sehingga NFKb aktif menuju inti sel dan mensekresi sitokin pro inflamasi , NFKb juda sebagai pengatur transkripsi gen terutama pada inflamasi Hal ini dibuktikan penelitian Dulger et al 2002 dilaporkan bahwa pada KEP terjadi stres oksidatif dan meningkatkan respon inflamasi yaitu terjadi peningkatan antara lain Interleukin (IL) 6 dan Tumor Necrosis Faktor (TNF)α
. Peningkatan sekresi TNF juga dapat terjadi langsung pada keadaan perlemakan hepar sedang sekresi IL-6 diaktifkan oleh TNF namun IL-6 selain sitokin pro inflamasi juga anti inflamasi sehingga kedua sitokin pro inflamasi tersebut perlu dilakukan penelitian
Liver sebagai pusat metabolisme pada keadaan KEP peka terhadap stres oksidatif dan sitokin proinflamasi yang disekresi oleh sel kupffer terutama pada perlemakan hati yang terjadi akibat gluconeogenesis pada KEP akan mengalami
peningkatan. Superoksida dan peroksida yang Yang meningkat akibat peningkatan fosforilasi pada KEP merupakan signaling yang mengaktifkan kB. NF-kB adalah factor transkripsi penting dalam mengendalikan regulasi sitokin proinflamasi (Ji Liang 2008). Pada keadaan lanjut di klinis akibat perlemakan hati, inflamasi dan apoptosis sel hepar menyebabkan keadaan sirosis hepatis.
Daun kelor (Moringa olieffera) memiliki potensi sebagai sumber utama beberapa nutrien dan elemen terapeutik, termasuk anti inflamasi dan sebagai imunostimulator. Daun kelor memiliki kandungan zat besi, protein yang tinggi, vitamin A, C, E, B komplek, kalsium, kalium, magnesium, selenium dan zinc (Fuglie,2000). Penambahan kelor untuk diet harian anak-anak dapat memulihkan secara cepat pada anak-anak malnutrisi, kelor solusi untuk malnutrisi yang sederhana dan siap pakai(Fuglie, 2001) . Penelitian Heather (2005) menyatakan bahwa antioksidan saja tidak dapat mencegah kwashiorkor namun harus didukung dengan nutrisi yang memadai. Penelitian Stewart dkk (2008) membuktikan bahwa antioksidan quersetin mampu menurunkan kadar sitokin proinflamasi pada tikus degan diet tinggi lemak melalui jalur NF-kB dan ini sesuai dengan kandungan daun moringa olieffera yang menunjukkan total fenol pada ekstrak ethanolnya sebanyak 1,6 % (Makar, 1997) dan penelitian lain dilaporkan mengandung quercetin 1% (Backer,2003). Maka dengan perpaduan kandungan daun kelor yang tinggi protein, kaya vitamin dan antioksidan diharapkan dapat mencegah inflamasi pada KEP.
Indonesia yang mempunyai iklim tropis sangat subur untuk tumbuhnya kelor. Di Nusa Tenggara Timur (NTT) dijumpai tanaman kelor dalam skala luas yang telah dimanfaatkan sebagai makanan sehari-hari terutama oleh anak–anak untuk mencegah malnutrisi. Pemanfaatan ini masih terbatas pada komunitas masyarakat pulau tersebut. Dengan berbagai penelitian tentang kandungan dan manfaat daun kelor varitas NTT diharapkan dapat digunakan untuk penderita KEP dan memberikan konstribusi pangan baru bagi masyarakat umum
Dengan latar belakang tersebut maka penelitian ini akan mengkaji pegaruh pemberian tepung daun
kelor varitas NTT terhadap sekresi IL6, TNFα dan
Identifikasi Masalah
1. Apakah tepung daun kelor varitas NTT menurunkan sekresi IL-6, TNF α dan aktivitas NF -kB pada sel hepar tikus KEP?
2. Berapa dosis optimal tepung daun kelor varitas NTT yang dapat menurunkan sekresi IL6, TNFα
dan aktivitas NF-kB pada sel hepar tikus KEP?
Tujuan Penelitian
1. Tujuan Umum
Membuktikan pengaruh tepung daun kelor terhadap sekresi IL-6 dan TNFα serta aktifitas NF -kB pada sel hepar tikus KEP
2. Tujuan Khusus
a. Mengetahui penurunan sekresi IL-6,TNFα dan
aktivitas NF-kB pada sel hepar tikus KEP yang telah diberi tepung daun kelor varitas NTT b. Menentukan dosis optimal tepung daun kelor
varitas NTT yang dapat menurunkan sekresi
IL6, TNα dan aktivitas NF-kB pada sel hepar tikus KEP.
Desain Penelitian
Penelitian dilakukan dengan metode eksperimental laboratorik in vivo. Desain penelitian yang akan digunakan adalah posttest only control group yaitu menguji sejauhmana perbedaan antara sampel grup kontrol negatif, kontrol positif dan sampel perlakuan.
Populasi pada penelitian ini adalah tikus putih Rattus novergicus starin wistar yang diperoleh dari Balai Veteriner Surabaya.
Sample dipilih dengan menggunakan metode simple random sampling. Dalam penelitian ini terdapat 6 kelompok sample yaitu kelompok pertama adalah kelompok control negati yaitu diberi diet normal selama 3bulan, kelompok ke-2 adalah kelompok control positif (K (+)) yaitu diberi diet non protein selama 3bulan, kelompok ke-3 adalah kelompok perlakuan 1 (P (1)) yaitu diberi diet non protein selama 2bulan lalu diberi diet normal dan tepung daun kelor dosis 1:180mg selama 1 bulan, kelompok ke-4 adalah kelompok perlakuan 2 (P (2)) yang diberi diet non protein selama 2bulan lalu diberi diet normal dan tepung daun kelor dosis 2: 360mg selama 1 bulan, kelompok ke-5 adalah kelompok perlakuan 3 (P (3)) yang diberi diet non protein selama 2 bulan lalu diberi diet normal dan tepung daun kelor dosis 3:720mg selama 1 bulan, sedangkan
kelompok ke-6 adalah kelompok perlakuan 4 (P (4)) yang diberi diet non protein selama 1 bulan lalu diberi diet normal dan tepung daun kelor dosis 4:1440 mg selama 1 bulan.
Hasil Penelitian
1. Karakteristik Tikus (Rattus norvegicus strain Wistar)
Karakteristik tikus pada masing-masing kelompok meliputi jumlah, umur (bulan) dan berat badan (gram) disajikan pada tabel 5.1.
Tabel 5.1 Karakteristik tikus awal
Kelompok Jumlah Umur
(bulan)
Berat Badan (gram) (± SD)
Kontrol negatif 4 2 120,53 ± 6,77
Kontrol positif 4 2 122,62 ± 3,09
P1 4 2 118,99 ± 6,67
P2 4 2 122,75 ± 2,98
P3 4 2 122,86 ± 12,45
P4 4 2 124,89 ± 2,61
Keterangan :
P1 : Diet KEP + tepung daun kelor 180mg P2 : Diet KEP + tepung daun kelor 360mg P3 : Diet KEP + tepung daun kelor 720mg P4 : Diet KEP + tepung daun kelor 1440mg
Berdasarkan tabel 5.1, didapatkan hasil uji homogenitas rata-rat berat badan awal tikus antar perlakuan menunjukkan hasil yang tidak signifikan yaitu p = 0,078 sehingga dapat disimpulkan bahwa sampel tikus sudah homogen dan sesuai dengan kriteria inklusi.
Pembahasan
1. Pengaruh tepung daun kelor terhadap jumlah sel kuppfer
Sitokin pro inflamasi antara lain IL-6
danTNFα.TNF dapat disekresi oleh sel adiposit 20 -30%, sekresi utama. adalah oleh sel kuppfer.Untuk menetahui sekresi IL-6 dan TNF perlu mengetahui terlebih dahulu sekresi sel kuppfer pada KEP
Sel kupffer dalam penelitian ini setelah pemberian daun kelor ( P1 ) sel kupffer meningkat signifikan, hal ini dimungkinkan karena makrofag sedang mengalami kompensasi terhadap keadaan glukoneogenesis. Hal ini sesuai dengan peneltian ji Line, et al 2005 bahwa Sitokin proinflamasi diproduksi di adiposit dimana makrofag yang memproduksi proinflamasi pada adiposit meningkat pada keadaan glukoneogenesis.
2. Pengaruh tepung daun kelor terhadap sekresi IL-6 Sekresi IL-6 menunjukkan secara keseluruhan tidak ada perbedaan yang signifikan (p>0,05) antara kontrol negatip, kontrol positip, dan perlakuan.Namun secara masing masing perlakuan terdapat perbedaan yang signifikan antara P1, P2, P3 dan P4 dengan kontrol negatif. IL-6 sebagai sitokin pro dan anti inflamasi, sekresinya di
aktifkan oleh TNFα kemudian sekresi IL-6 bersama-sama TNF mengaktifkan neotrofil dan monosit untuk fagositosis berhubungan dengan katabolisme yang terjadi pada KEP. Dan pada kedaan KEP IL-6 meningkat dan setelah pemberian tepung daun kelor terjadi penurunan IL-6.
Ini sesuai dengan perlindungan tepung daun kelor dimana kandungan tepung daun kelor selain tinggi protein juga mengandung antioksidan yang dapat memperbaiki keadaan KEP dan inflamasi. Penelitian Lampronti ( 2005) menyatakan bahwa penambahan daun kelor akan menurunkan radikal bebas dan mencegah inflamasi pada sel hela. 3. Pengaruh tepung daun kelor terhadap TNFα
Sekresi TNFα menunjukkan baik secara keseluruhan maupun perkelompok perlakuan tidak ada perbedaan yang signifikan (P>0,05).
Hal ini dapat terjadi bila sel hati mengalami apoptosis luas akibat peroksida lipid sehingga sekresi TNF oleh perlemakan hati tidak terjadi dan sekresi TNF hanya oleh makrofag saja.
Sel hepar peka terhadap peroksida lipid dan akan mengalami apoptosis sehingga tidak dapat
mensekresi TNFα ( Ji et al 2005)
4. Pengaruh tepung daun kelor terhadapaktivitas NF-kB
Menunjukkan sekresi NF-kB baik secara keseluruhan maupun secara kelompok tidak ada perbedaan secara signifikan.
Pengukuran NF-kB pada penelitian ini dilakukan baik di inti sel maupun di sitoplasma sel hepar,dan belum spesifik pada sel kupffer yang mensekresi langsung IL-6 dan TNF sehingga tidak terjadi perbedaan antara variable. Selain itu NFkB merupakan pusat berbagai mekanisme yang mengaktifkan berbagai reseptor di membrane sel misalnya lipopolisakarida dan sebagainya sehingga aktivitasnya bisa karena faktor lain.
5. Dosis optimal tepung daun kelor varitas NTT yang
dapat menurunkan sekresi IL6, TNα dan aktivitas
NF-kB pada sel hepar tikus KEP
Sesuai uji ANOVA bahwa secara keseluruhan kelompok kontrol negatif kontrol positif dan kelompok perlakuan tidak ada perbedaan yang signifikan maka penentuan dosis optimal untuk pemulihan tikus KEP belum bisa ditentukan. Gambaran awal pada penelitian ini bahwa tepung daun kelor dapat menurunkan IL-6 saja sedang TNF tidak sehingga dosis optimal pemberian daun kelor perlu penelitian lanjut
Kesimpulan
Pengaruh tepung daun kelor dapat menurunkan IL-6 pada sel hepar tikus KEP tetapi tidak
menurunkan TNFα dan NF-kB
Saran
Kemungkinan telah terjadi keadaan apoptosis sel hati perlu penelitian lebih lanjut tentang apoptosis sel hepar karena KEP dan pemulihan dengan tepung daun kelor.
Untuk lebih mengetahui spesifik sekresi TNFα dan
NFkB adalah penelitian pada sel kupffer yang berada di perlemakan hati.
DAFTAR PUSTAKA
Almatsier,Sunita 2003 , Prinsip Dasar Ilmu Gizi, PT Gramedia Pustaka Utama Jakarta
Anonymous,2003 Kelor (on line), ( http://www info-herbal.com/in-to/kelor.htm) diakses tanggal 5 September 2009
Anonymous. 2010. Kelor untuk Mengatasi Kelaparan dan Gizi Buruk. http://www.moringaleavescarried.net.et. Baratawidjaja, Karnen G. dan Iris Rengganis.
2009. Immunologi Dasar. Edisi 8. Balai Penerbit Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia. Jakarta.
Bocker.K,2003 dalan Eva Rachmi2004,Moringa oleifera an anderutilised tree with amazing versatility, Department of Aquaculture Systems and Animal Nutrion , University of Hohenheim Stuttgart German
Ciliberto, H., Micheal C., A. Briend, Per A., Dennis B. and Mark Manary. 2005. Antioxidant Supplementntation for the Prevetion of Kwashiorkor in Malawian Children: Randomised, Double Blind, Placebo Controlled Trial. http://bmj.com/cgi/content/full/330/7500/110 9#BIBL.
Cohen, 1993 .Consequences of malnutrition, fasting, stress and desease. Overview Clinical Nutrition
Dulger, Haluk, M. Arik, M. R. Ramazan S., Mehmet T., T. Noyan, Yasar C. dan Ragip B. 2002. Pro Inflammatory Cytokines in Turkish Childern with Protein Energy Malnutrition. Mediators of Inflammation, 11, 363-365.
Eva Rachmi, 2004. Pengaruh Antioksidan Ekstrak Daun Kelor terhadap Hepatotoksisitas CCL4 . Pubikasi Ilmiah Program Studi S2 Pasca Sarjana UNIBRA Malang
Fock, R.A., Marco A.R.V., Amanda R.C., Karina N., Marcelo M.R., and Primavera B.. 2008. Protein-Energy Malnutrition Modifies the Production of Interleukin-10 in response to Lipopolysaccharide (LPS)in a Murine Model. J. Nutr. Sei. Vitaminol, 54. 371-377. Fruhbeck, G., Ambrozi, G. J., Muruzabal, J. F.,
and Burrel, M. A., 2001. The Adipocyte: a Model for Integration of Endocrine and Metabolic signaling in Energy Metabolism Regulation, Am J Physiol Endocrinol Metab. 280: issue 6, E827-847.
Fuglie, Lowell. 2000. The Miracle Tree. Dakar Senega
Fuglie, L. J. 2001. Comabating Mlnutrition wih Moringa. Senegal: Bureau Regional Afrika.
Fuglie,L. J. L’Arbre de la Vie2002: Les
Multiples Usages du Moeringa ChrurchWorld Servic3e,475 Riverside Drive, New York,NY10115
Golden MHN, at al, 1997 dalam Haluk Dulger 2002 Free radicals in the pathogenesis of kwashiorkor ,Proc Nuir Soc : 46
Guyton, Arthur C. and John E. Hall. 1997. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 9. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta Heather,at al 2005,Antioxidant supplementation
for the prevention of kwashiorkor in Malawaian children:randomized,double blind,placebo controlled trial, Article BMJ doi:10.1136/bmj.38427.404259,8F
Herowati TE, Susanto H,Therik Wd. Efek Nutrisional Tepung Daun Kelor Varitas NTT Terhadap Status Gizi Tikus Wistar KEP, Jurnal Penelitian Kesehatan 2009
and Store Liver Biopsies for Molecular and Histological research. J. BioMed Central.
Holst, Sanford. 2000. Moringa, Nature’s
Medicine Cabinet. Sierra Sunrise Books. Indra Rasjad M 1999, Penelitian Eksperimental
dalam Buku Ajar Metodologi Penelitian , Laboratorium Fisiologi FK UNIBRAW malang
Ji, Liang. Nazarali A. J. and Paterson P. G. 2008. Protein Energy Malnutrition Increases Activation of the Transcription Factor, Nuclear Factor KB, in the Gerbil Hippocampus Following Global Ischemia. University of Saskatchewan, Saskatoon. Canada.
Ji Lin, Mary Anne Delta – Fera, and Clifton A.Baile, 2005, Green tea Polyphenol Epigallocatechin Gallate Inhibits Adipogenesis and Induces Apoptosis in 3T3-L1 Adipocyte, Obesity Research;13:5-6 Lapronti I,at al 2005 ,Bangladeshi medicinal
plant extract inhibiting molecular interactions between nuclear factors and target DNA sequences mimicking NFkB binding sites, Med Chem 1/4: 327/33 Ferrara University Italy.
Makkar, 1997 dalam Eva Rachmi 2004,Ntrients and antiquality factors in different morphological part of the Moringa oliefera troe, J Agric Sci Combridge 128.
Murray, Robert K., Darly K. G., Peter A. Mayes and Victor W. Rodwell. 1997. Biokimia Herper Edisi 24. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta.
Pedersen, B.K., Steensberg, A. and Schjerling, P. 2001. Muscle-derived interleukin-6: possible biological effects. Journal of Physiology, 536. 2, pp.329-337
Price, Martin. 1985. The Moringa Tree. MissouriBotanical Garden in St. Lou.
Protocole National de Prise en Charge de la Malnutrition Aigue. 2002. Ministera de la Sante, Programme National de Nutrition; Kinshasa Republique Democratique du Congo.
Pudyani. S.P. 2005. Reversibilitas Klasifikasi tulang akibat kekurangan Protein pre dan post natal (Reversibility of Bone Calcification on Pre and Post Natal Protein Deficiency). Maj. Ked. Gigi. (Dent. J.), Vol. 38. No. 3: 115-119.
Schaible, U. E. and Stefan H. E. Kaufmann. 2007. Malnutrition and Infection: Complex Mechanisms and Global Impacts. Journal Plos Medicine, 4(5): e115.
Stewart dkk, 2008 dalam Heni 2010,Peranan Quersetin dalam memperbaiki fungsi vasodelatasi aorta tikus obes melalui penurunan kadar NF-kB dan peningkatan P1-3K,Penelitian S2 Biomedik UNIBRAW Suhartono, E., Hasyim Fachir dan Bambang
Setiawan. 2007. Stres Oksidatif Dasar dan Penyakit. Kapita Selekta Biokimia. Pustaka Banua. Banjarmasin.
Therik WD. Hasil pemeriksaan Kandungan Zat Gizi Kelor Varietas Lokal NTT jenis Kelor hijau (H) dan Merah (M) per 100gr tepung daun kelor Oter Kapsul. Poltek Negri Kupang NTT. Hasil uji kimia di Balai Besar Laboratorium Kesehatan Surabaya nomor 27/51/BHN/VI/2008, 5 Juni 2008.
