PENGARUH PEMBERIAN
CURCUMINOID
DALAM MENCEGAH KERUSAKAN FIBROBLAS KOKLEA
RATTUS NORVEGICUS
YANG DIINDUKSI BISING
DITINJAU DARI EKSPRESI
ACTIVATOR PROTEIN-1
Tesis
Oleh
FAATHIR AGUNG A. TAUFIKA
NIM 117041203
PROGRAM PENDIDIKAN MAGISTER KEDOKTERAN
TELINGA, HIDUNG, TENGGOROK, KEPALA DAN LEHER
FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGARUH PEMBERIAN
CURCUMINOID
DALAM MENCEGAH KERUSAKAN FIBROBLAS KOKLEA
RATTUS NORVEGICUS
YANG DIINDUKSI BISING
DITINJAU DARI EKSPRESI
ACTIVATOR PROTEIN-1
Tesis
Diajukan untuk Melengkapi Tugas dan Memenuhi Salah Satu Syarat Mencapai Gelar Magister dalam Bidang Telinga, Hidung, Tenggorok, Kepala dan Leher Universitas
Sumatera Utara
Oleh
FAATHIR AGUNG A. TAUFIKA
NIM 117041203
PROGRAM PENDIDIKAN MAGISTER KEDOKTERAN
TELINGA, HIDUNG, TENGGOROK, KEPALA DAN LEHER
FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
KATA PENGANTAR
Dengan mengucap syukur Alhamdulillah, saya panjatkan puji dan syukur kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta‟ala atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga saya dapat menyelesaikan tesis saya yang berjudul “Pengaruh Pemberian Curcuminoid dalam Mencegah Kerusakan Fibroblas Koklea Rattus Norvegicus yang Diinduksi Bising Ditinjau dari Ekspresi Activator Protein-1” sebagai salah satu syarat dalam menyelesaikan pendidikan untuk memperoleh gelar Magister Kedokteran Klinik, konsentrasi Telinga Hidung Tenggorok Kepala dan Leher di Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.
Dengan telah selesainya tesis ini, maka dengan hati yang tulus dan penuh rasa syukur, terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan yang setinggi-tingginya saya ucapkan kepada:
Yang terhormat Dr. dr. Tengku Siti Hajar Haryuna, Sp.T.H.T.K.L., sebagai Ketua Pembimbing saya yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk membimbing dengan penuh kesabaran dan perhatian, memperluas wawasan dan pengetahuan, sehingga tesis ini dapat terselesaikan. Beliau telah banyak memberikan kesempatan, dukungan dan selalu memotivasi secara terus-menerus, tidak hanya pada bidang keilmuan, tapi pada semua aspek kehidupan dan bagaimana menjalani hidup serta berprilaku. Semoga Allah Subhanahu Wa Ta‟ala senantiasa melimpahkan rahmat dan hidayahNya kepada beliau.
Yang terhormat dr. Adlin Adnan, Sp.T.H.T.K.L.(K), atas kesediaanya menjadi Anggota Pembimbing yang yang telah memberikan waktu, tenaga, pikiran untuk memotivasi dan memberikan pengarahan, memperluas keilmuan serta memberikan dukungan moril, sehingga tesis ini dapat terselesaikan.
Yang terhormat Wibi Riawan, S.Si, staf Departemen Biokimia Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya yang telah memberikan bimbingan penelitian, memberikan asupan dan saran, serta motivasi dan dukungan yang dapat memperluas keilmuan saya.
Yang terhormat para penguji saya, Prof. dr. Ramsi Lutan, Sp.T.H.T.K.L.(K) dan dr. Linda Irwani Adenin, Sp.T.H.T.K.L. yang telah bersedia memberikan penilaian dan masukan demi sempurnanya tesis ini. Dengan telah berakhirnya masa pendidikan Magister Kedokteran Klinik saya, pada kesempatan yang berbahagia ini perkenankanlah saya menyampaikan penghargaan dan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
Yang terhormat Bapak Rektor Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan kesempatan kepada saya untuk mengikuti Program Magister Kedokteran Klinik, konsentrasi Telinga Hidung Tenggorok Kepala dan Leher di Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.
Yang terhormat Bapak Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara atas kesempatan yang diberikan kepada saya untuk mengikuti Program Magister Kedokteran Klinik, konsentrasi Telinga Hidung Tenggorok Kepala dan Leher di Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.
Yang terhormat seluruh supervisor di jajaran Depertemen Telinga Hidung Tenggorok Kepala dan Leher Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara, Prof. dr. Ramsi Lutan, Sp.T.H.T.K.L.(K), dr. Yuritna Haryono, Sp.T.H.T.K.L.(K), Prof. dr. Askaroellah Aboet, Sp.T.H.T.K.L.(K), Prof. Dr. dr. Abdul Rachman Saragih, Sp.T.H.T.K.L.(K), FICS, dr. Muzakkir Zamzam, Sp.T.H.T.K.L.(K), dr. Mangain Hasibuan, Sp.T.H.T.K.L., dr. Tengku Sofia Hanum, Sp.T.H.T.K.L.(K), Prof. Dr. dr Delfitri Munir, Sp.T.H.T.K.L.(K), dr. Linda Irwani Adenin, Sp.T.H.T.K.L., dr. Ida Sjailandrawati Harahap, Sp.T.H.T.K.L., dr. Adlin Adnan, Sp.T.H.T.K.L.(K), dr. Rizalina Arwinati Asnir, Sp.T.H.T.K.L.(K), FICS, dr. Siti Nursiah, Sp.T.H.T.K.L.(K), dr. Andrina Yunita Murni Rambe, Sp.T.H.T.K.L., dr. Harry Agustaf Asroel, M.Ked(ORL-HNS), Sp.T.H.T.K.L., Dr. dr. Farhat, M.Ked(ORL-HNS), Sp.T.H.T.K.L.(K), FICS, Dr. dr. Tengku Siti Hajar Haryuna, Sp.T.H.T.K.L., dr. Aliandri, Sp.T.H.T.K.L., dr. Ashri Yudhistira, HNS), Sp.T.H.T.K.L., Dr. dr. Devira Zahara, HNS), Sp.T.H.T.K.L.(K), Dr. dr. H. Raden Yusa Herwanto, M.Ked(ORL-HNS), Sp.T.H.T.K.L.(K), dr. M. Pahala Hanafi Harahap, Sp.T.H.T.K.L., dr. Ferryan Sofyan, M.Kes, Sp.T.H.T.K.L., dr. Ramlan Sitompul, Sp.T.H.T.K.L., dr. Indri Adriztina M.Ked(ORL-HNS), Sp.T.H.T.K.L., dan dr. Yuliani Mardiati Lubis, Sp.T.H.T.K.L. beserta yang terhormat seluruh supervisor rumah sakit jejaring yang telah banyak memberikan bimbingan dalam ilmu dan pengetahuan, baik secara teori maupun keterampilan, yang kiranya sangat bermanfaat bagi saya dikemudian hari kelak.
Yang terhormat kedua mertua saya H. Nasir Syarief dan Hj. Wirda Nasir yang telah memberikan dorongan semangat kepada saya sehingga pendidikan ini dapat selesai.
Kepada istriku tercinta dr. Erlita Wienanda Syarief serta buah hati yang sangat kusayang Rakha Adzkia Agung, tiada kata yang lebih indah yang dapat ayahanda ucapkan selain ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya atas pengorbanan tiada tara, cinta dan kasih sayang, kesabaran, ketabahan, pengertian dan dorongan semangat yang tiada henti-hentinya dan doa kepada ayahanda sehingga dengan penyertaan Allah Subhanahu Wa Ta‟ala akhirnya kita sampai pada saat yang berbahagia ini.
Kepada abangda, dr. Donny A. Taufika dan adinda Soraya Rizka, S. Ked dan adik ipar saya Irfan Aulia Syarief, SE, Ak, Ermelia Devrita, SH, MKn dan Irwin Faisal Naviri, SE. Saya mengucapkan terima kasih atas limpahan kasih sayang dan tak henti-hentinya memberikan dorongan serta doa kepada saya.
Terima kasih pada teman-teman terbaik, keluarga disaat senang dan susah, serta berjuang bersama dalam mencapai cita-cita, dr. Jerry Tobing, dr. Sadri Yulius, dr. Budi Caecarian Lubis, dr. Agustinus Hamonangan Winston Purba, dr. Ana Maria Manurung, dr. Ribka Ginting, dr. Sarah Masita Daulay dan teman-teman sejawat Program Pendidikan Dokter Spesialis Telinga Hidung Tenggorok Kepala dan Leher Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara.
Semoga tesis ini dapat memberi sumbangan yang berharga bagi perkembangan dunia ilmu pengetahuan dan bermanfaat bagi orang banyak. Semoga Allah Subhanahu Wa Ta‟ala senantiasa memberi rahmat dan hidayahNya kepada kita semua. Aamiin. Wabillahi taufiq walhidayah, wassalamualaikum warrahmatullahi wabarakatuh.
Medan, Mei 2016 Penulis
ABSTRAK
Tujuan: Penelitian ini dilakukan untuk menunjukkan bahwa curcuminoid sebagai zat yang aman dan efektif dalam mencegah dan mengobati kerusakan fibroblas pada jaringan pendukung dan dinding lateral koklea yang mengalami stres akibat bising melalui ekspresi AP-1.
Bahan dan Metode: Sampel adalah 24 ekor Rattus norvegicus yang dibagi menjadi 4 kelompok. Kelompok 1: kelompok kontrol; kelompok 2: bising (+); kelompok 3: bising (+), curcuminoid 50 mg/hari (+); kelompok 4: bising (+), curcuminoid 100 mg/hari (+). Dosis paparan bising yang diberikan adalah 100 dB SPL selama 2 jam dalam 2 minggu dan
curcuminoid yang diberikan secara oral selama 2 minggu. Penelitian ini
menggunakan curcuminoid yang berasal dari Curcuma longa Linnaeus (kunyit). Semua sampel diperiksa untuk menilai ekspresi AP-1 pada fibroblas koklea dengan menggunakan metode imunohistokimia.
Hasil: Hasil yang diperoleh menunjukkan perbedaan yang signifikan untuk ekspresi AP-1 (p < 0,05) pada semua kelompok, kecuali pada kelompok 1 dengan 3 dan 1 dengan 4.
Kesimpulan: Curcuminoid terbukti efektif dalam mencegah dan mengobati kerusakan fibroblas pada jaringan pendukung dan dinding lateral koklea yang dinilai dari penurunan ekspresi AP-1 pada fibroblas koklea akibat bising.
ABSTRACT
Objective: This study was conducted to demonstrate curcuminoid as the safe and effective therapeutic agent in the prevention and treatment for
the damage of fibroblast within the supporting tissues and the cochlear
lateral wall under noise-induced stress viewed from the expression of
AP-1.
Materials and Methods: The samples were 24 Rattus norvegicus divided into 4 groups. Group 1: The control group; group 2: noise (+); group 3:
noise (+), 50 mg/day curcuminoid (+); group 4: noise (+), 100 mg/day
curcuminoid (+). The noise exposure dose given was 100 dB SPL for 2
hours in 2 weeks and the curcuminoid were administered orally in 2
weeks. This study used curcuminoid derived from Curcuma longa
Linnaeus (Turmeric). All samples were examined for the expressions of
AP-1 by immunohistochemistry method of cochlear fibroblasts.
Results: The results obtained showed significant differences for the expressions of AP-1 (p < 0,05) in all groups, except in group 1 and 3, 1
and 4.
Conclusion: Curcuminoid proved to be potentially effective in the prevention and treatment for the damage of fibroblast within the supporting
tissues and the cochlear lateral wall regarding the decreased expression
of AP-1 in noise-exposed cochlear fibroblasts.
DAFTAR ISI
1.1 Latar Belakang Masalah……… 1
1.2 Rumusan Masalah………. 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA……….. 10
2.1 Sistem Pendengaran……….. 10
2.7 Gangguan Pendengaran Akibat Bising……… 18
2.7.1 Definisi……… 18
2.7.2 Epidemiologi……….. 19
2.7.3 Prevalensi………... 19
2.9 Respon Stres Intraseluler……….. 21
2.10 AP-1………. 22
2.10.1 Aktivitas AP-1……… 22
2.10.2 Hubungan AP-1 dengan MMP-9……… 23
2.11 Curcuminoid..………. 24
2.12 Perbandingan Struktur dan Fungsi Pendengaran Spesies Berbeda……….. 26
2.13 Teknik Imunohistokimia untuk Identifikasi Ekspresi Protein……… 26
2.14 Kerangka Konsep………. 28
2.14.1 Penjelasan kerangka konsep..………... 29
2.14.2 Hipotesis...………. 29
BAB III METODE PENELITIAN……… 30
3.1 Jenis dan Rancangan Penelitian……….. 30
3.2 Tempat dan Teknik Pengambilan Data Penelitian………. 31
3.2.1 Tempat penelitian………... 31
3.2.2 Teknik pengambilan data ……… 31
3.3 Variabel Penelitian……….. 32
3.3.1 Variabel bebas (independen)……….………. 32
3.3.2 Variabel terikat (dependen)………..…... 32
3.4 Sampel……….. 32
3.4.1 Besar sampel………. 33
3.4.2 Pengelompokan sampel………...………... 33
3.4.3 Teknik pengambilan sampel………...………… 34
3.5 Definisi Operasional Variabel Penelitian………. 35
3.6 Alat dan Bahan Penelitian……….. 38
3.6.1 Hewan coba yang dikenai perlakuan………. 38
3.6.2 Bahan perlakuan………... 38
3.6.3 Bahan pemeriksaan laboratorium……..………….... 38
3.7 Prosedur Penelitian………. 39
3.7.1 Tahap persiapan……… 39
3.7.3 Prosedur pemberian curcuminoid…..……… 39
3.7.4 Perlakuan pada tikus……… 40
3.7.5 Prosedur pengambilan jaringan koklea tikus……… 40
3.7.6 Pemeriksaan laboratorium………..……. 40
3.7.7 Penghitungan sel……….. 41
3.8 Alur Penelitian……….. 43
3.9 Analisis Statistik………... 44
BAB IV HASIL PENELITIAN……… 45
4.1 Fibroblas Dinding Lateral Koklea……….. 45
4.2 Imunohistokimia AP-1 Setiap Kelompok………. 45
4.3 Profil Ekspresi AP-1……… 46
4.3.1 Diagram rerata AP-1………. 47
4.3.2 Analisis univariat……… 47
4.3.3 Analisis bivariat……….. 48
4.3.4 Analisis multivariat……… 50
BAB V PEMBAHASAN……….. 52
5.1 Efek Curcuminoid terhadap Ekspresi AP-1………. 52
5.2 Keterbatasan Penelitian………. 55
5.3 Penemuan Baru………... 55
5.4 Implikasi Hasil……….. 55
5.4.1 Pemanfaatan hasil penelitian……….. 55
5.4.2 Pengembangan penelitian………... 56
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN……….. 57
6.1 Kesimpulan ……….. 57
6.2 Saran………. 57
DAFTAR PUSTAKA………... 59
DAFTAR SINGKATAN
5-LOX = 5-Lipoxygenase
8-OHdG = 8-Hydroxydeoxyguanosine
Ab = Antibody
ANOVA = Analysis of Variance AP-1 = Activator Protein-1 b/b = Berat badan
BERA = Brainstem Evoked Response Audiometry Ca2+ = Kalsium
EDTA = Ethylene Diamine Tetra Acetic Acid EGFR = Epidermal Growth Factor Receptor eNOS = Endothelial Nitric Oxide Synthase ERKs = Extracellular Signal Regulated Kinases
FBS = Fetal Bovine Serum
GPAB = Gangguan Pendengaran Akibat Bising
H2O2 = Hydrogen Peroxide
HE = Hematoxylin Eosin
HER-2 = Human Epidermal Growth Factor Receptor-2
HPVs = Human Papillomaviruses
HSP = Heat Shock Protein
HRP = Horse Radish Peroxidase
Hz = Hertz IL = Interleukin
iNOS = Inducible Nitric Oxide Synthase
ISO = International Organization for Standardization
JNKs = c-Jun NH2 Terminal Kinases
MAPKs = Mitogen Activated Protein Kinases
MEKK1 = Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase-1
MET = Mekanoelektrik Transduksi mg = Milligram
mm = Milimeter
MMP = Matrix Metalloproteinase
mmol = Milimol
ONIHL = Occupational Noise Induced-Hearing Loss P13K = Phosphatidylinositol 3-Kinase
Pa = Pascal
PBS = Phosphate Buffer Saline
PGPKT = Penanggulangan Gangguan Pendengaran dan Ketulian
PLTG = Pusat Listrik Tenaga Gas RI = Republik Indonesia SD = Standar Deviasi
SLM = Sound Level Meter
SPL = Sound Pressure Level
SPSS = Statistical Package for the Social Sciences
TLR = Toll-like Receptor
TNF = Tumor Necrosis Factor
VEGF = Vascular Endothelial Growth Factor
WHO = World Health Organization
µm = Mikrometer µPa = Mikropascal
o
DAFTAR GAMBAR
No Judul Halaman
Gambar 2.1 Anatomi Telinga………. 10
Gambar 2.2 Koklea……….. 11
Gambar 2.3 Organ Corti………. 12
Gambar 2.4 Proses Transduksi di Koklea………... 14
Gambar 2.5 Audiogram Tuli Akibat Bising………... 19
Gambar 2.6 Koklea yang Diamati 2 Minggu Setelah Pajanan Kebisingan……….. 21
Gambar 2.7 Kerangka Konsep……….. 28
Gambar 3.1 Pengamatan dengan Metode Ular (Zig-Zag)…… 36
Gambar 3.2 Alur Penelitian……… 43
Gambar 4.1 Penampang Dinding Lateral Koklea Tikus dengan Pengecatan HE: (a) Pembesaran 40x. (b) Pembesaran 100x. Tanda Panah Menunjukkan Fibroblas pada Dinding Lateral Koklea……….. 45
Gambar 4.2 Ekspresi AP-1 di Setiap Kelompok (Pembesaran 1000x): (A) Kelompok 1; (B) Kelompok 2; (C) Kelompok 3; (D) Kelompok 4. Panah Putih Menunjukkan Ekspresi AP-1 pada Fibroblas Koklea yang ditandai dengan Warna Coklat……….. 46
DAFTAR TABEL
No Judul Halaman Tabel 2.1 Intensitas Bunyi dan Waktu Paparan yang
Diperkenankan Sesuai dengan Keputusan Menteri
Tenaga Kerja: KEP-51/MEN/1999……….. 17
Tabel 4.1 Nilai Mean dan SD pada Setiap Kelompok………….. 47
Tabel 4.2 Kelompok 1 dan Kelompok 2………. 48
Tabel 4.3 Kelompok 2 dan Kelompok 3………. 49
Tabel 4.4 Kelompok 2 dan Kelompok 4………. 49
Tabel 4.5 Kelompok 3 dan Kelompok 4………. 50
