i
TESIS
PEMBERIAN
Alpha Lipoic Acid
MEMPERBAIKI
PROFIL LIPID DARAH PADA TIKUS JANTAN
GALUR WISTAR DENGAN DISLIPIDEMIA
CRISTHINE GUNAWAN
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
TESIS
PEMBERIAN
Alpha Lipoic Acid
MEMPERBAIKI
PROFIL LIPID DARAH PADA TIKUS JANTAN
GALUR WISTAR DENGAN DISLIPIDEMIA
CRISTHINE GUNAWAN NIM 1490761034
PROGRAM MAGISTER
PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS UDAYANA
DENPASAR
iii
Lembar Pengesahan TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL : ………..
Pembimbing I
Prof. DR. dr. Wimpie I. Pangkahila Sp.And., FAACS NIP. 194612131971071001
Pembimbing II
Prof. dr. I Gusti Made Aman, Sp.FK NIP. 194606191976021001
Mengetahui,
Ketua Program Studi Ilmu Biomedik Direktur
Program Pascasarjana Program Pascasarjana
Universitas Udayana Universitas Udayana
DR. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc., Sp.GK Prof. Dr. Dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S (K) NIP.1958052119850312002 NIP.195902151985102001
Penetapan Penguji
Tesis ini telah diuji pada Tanggal………
Penguji tesis berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana, No : ……/UN14.4/HK/2016, Tanggal:…………..
Ketua : Prof. Dr. dr. Wimpie Pangkahila, SpAnd, FAACS Sekretaris : Prof. dr. I Gusti.Made Aman, Sp.FK
Anggota : 1. DR.dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc., Sp.GK 2. Dr. dr. Ida Sri Iswari, Sp.MK., M.Kes, M.Sc. 3. Dr. dr. Desak Made Wihandani, M. Kes
v
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
NAMA : dr. Cristhine Gunawan
NIM : NIM 1490761034
PROGRAM STUDI : ILMU BIOMEDIK
JUDUL TESIS : PEMBERIAN Alpha Lipoic Acid
MEMPERBAIKI PROFIL LIPID DARAH PADA TIKUS JANTAN GALUR WISTAR DISLIPIDEMIA
Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Tesis ini bebas plagiat.
Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai Peraturan Mendiknas RI No. 17 Tahun 2010 dan Peraturan Perundang-undangan yang berlaku.
Denpasar, 11 Juli 2016
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis memanjatkan puji syukur yang sedalam-dalamnya kepada Tuhan untuk kasih karunia serta penyertaan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini.
Tesis dan penelitian ini disusun untuk memenuhi persyaratan tugas akhir studi yang telah dijalankan oleh penulis untuk memperoleh gelar Magister pada Program Studi Ilmu Kedokteran Biomedik, Kekhususan Anti-Aging
Medicine, Pascasarjana Universitas Udayana.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, Sp.PD KEMD, FINASIM dan Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S (K)., atas kesempatan yang diberikan penulis untuk menjadi mahasiswa Program Pascasarjana. Serta Dr. dr. Gde. Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, Sp.GK Ketua Program Studi Ilmu Biomedik yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Pascasarjana di Universitas Udayana.
Terima kasih Prof. Dr. dr. Wimpie I Pangkahila, Sp.And, FAACS, selaku Pembimbing I, yang telah meluangkan waktu dan pemikiran untuk membimbing, mengarahkan, mengoreksi dan memberikan tantangan serta masukan yang berharga kepada Penulis dalam penelitian dan seluruh proses pembuatan tesis ini.
Terima kasih kepada Prof. dr. I Gusti Made Aman, Sp. FK Bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana selaku dosen dan pembimbing II yang telah memberikan fasilitas tempat, peralatan, dan teknisi bagi
vii
terlaksananya penelitian ini, untuk waktu yang sangat berharga, yang dengan sabar dan teliti memberikan koreksi, arahan serta bimbingan dalam setiap tahap penyusunan tesis ini dan menyelesaikan studi.
Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya juga penulis sampaikan kepada para penguji tesis ini, yaitu DR. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc., Sp.GK atas saran, kritikan serta bimbingannya yang sangat bermanfaat mengenai jurnal yang berhubungan dengan penelitian, teknis menulis ilmiah yang baku, dan memberikan motivasi selama penyusunan tesis ini. Terima kasih kepada Dr. dr. Ida Sri Iswari, Sp.MK., M.Kes, yang telah menginspirasi penulis dalam proses penelitian ini serta koreksi dan masukan yang sangat berharga yang berhubungan dengan hewan coba. Terima kasih sebesar-besarnya juga untuk Dr.
dr. Desak Made Wihandani, M.Kes yang dengan sabar dan teliti memberikan
koreksi, bimbingan dan masukan sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Hormat dan ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada seluruh dosen Ilmu Kedokteran Biomedik, Kekhususan Anti-Aging Medicine, Program
Pascasarjana Universitas Udayana yang telah memberikan ilmu pengetahuan yang sangat berharga selama masa pendidikan yang tentunya akan bermanfaat untuk masa depan penulis. Kepada seluruh staf biomedik Bapak Eddy Suantara, Geg Wahyu , Geg Amie dan Geg Enni, Mba Yeti yang dengan penuh semangat selalu membantu serta menyemangati penulis selama menjalankan studi dan menyelesaikan tesis. Terima kasih juga untuk Bapak Gede Wiranatha selaku staf Bagian Animal Unit Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana yang membantu dalam proses pemeliharaan dan pengelolaan hewan coba, membimbing
cara pengambilan darah hewan coba di dalam laboratorium serta Ferbian Siswanto, SKH untuk bantuan dan masukan dan ilmu selama penelitian.
Terima kasih kepada Drs. I Ketut Tunas, M.Si, yang telah membantu dalam penyusunan data dalam bidang statistik. Dan Bagian Laboratorium Gizi Universitas Gajah Mada yang telah membantu memeriksa indikator yang penulis gunakan dalam penelitian ini.
Kepada semua teman-teman Mahasiswa Program Magister Ilmu Biomedik AAM Angkatan IX terima kasih untuk kekompakan serta semangat bersama-sama menyelesaikan setiap proses dalam perkuliahan, penelitian hingga penyusunan tesis. Pada kesempatan ini pula penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih teristimewa untuk suami terkasih Dokter Tommy Castalie dan anak anak Alessandro Clarence Castalie dan Constantine Cedric Castalie untuk cinta, kesabaran, doa dan dukungan moril materiil yang luar biasa, pengertian, pengorbanan sehingga penulis dapat menyelesaikan studi Program Magister ini.
Pada akhirnya penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna, sehingga penulis mengharapkan masukan berupa kritik dan saran yang membangun. Semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi ilmu pengetahuan dan bagi kita semua.
Denpasar, 11 Juli 2016
ix ABSTRAK
PEMBERIAN Alpha Lipoic Acid MEMPERBAIKI PROFIL LIPID DARAH PADA TIKUS JANTAN GALUR WISTAR DISLIPIDEMIA
Dislipidemia merupakan kelainan metabolisme lipid yang ditandai dengan kenaikan dan penurunan fraksi lipid dalam plasma darah yaitu kenaikan kadar kolesterol total, kadar Trigliserida, kadar LDL, serta penurunan kadar HDL. Dislipidemia merupakan faktor risiko utama terjadinya penyakit aterosklerosis dan penyakit kardiovaskular. Penatalaksanaan dislipidemia dengan terapi farmakologis yang lama memberikan banyak efek samping sehingga penatalaksanaan dislipidemia dengan terapi non farmakologis untuk memperbaiki profil lipid sangat dianjurkan sebelum menggunakan obat farmakologis dan salah satunya dengan suplemen. Penggunaan ALA telah banyak digunakan untuk memperbaiki profil lipid. ALA memperbaiki profil lemak dengan mekanisme langsung dan tidak langsung di dalam hepar sehingga terjadi penurunan lipogenesis ditingkat molekuler. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui efektivitas pemberian ALA secara oral dalam memperbaiki profil lipid dalam darah tikus Wistar dislipidemia.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental menggunakan Pretest - posttest control group design yang dilakukan pada 40 ekor tikus Wistar jantan, berumur 3-4 bulan, berat badan 180-200 gram yang telah diinduksi diet tinggi lemak selama 35 hari, kemudian dilanjutkan dengan pemberian ALA. Kelompok kontrol negatif (P0) diberikan diet standar dan aquades, Kelompok kontrol positif (P1) diberikan diet standar dan Simvastatin 0,18mg, Kelompok perlakuan dua (P2) diberikan diet standar dan ALA dosis 5,4mg, Kelompok perlakuan tiga (P3) diberikan diet standar dan ALA dosis 10,8mg selama 14 hari. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Animal Unit Bagian Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana, Denpasar Bali pada bulan Februari-April 2016. Pemeriksaan profil lipid pretest dan posttest dilaksanakan di Laboratorium Pangan dan Gizi Universitas Gajah Mada, Yogyakarta. Data dianalisis dengan uji One Way ANOVA.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kelompok P2 yang diberikan ALA dengan dosis 5,4 mg mengalami penurunan kadar kolesterol dari 218,34±6,93 mg/dl menjadi 153,26±9,84 mg/dl, penurunan kadar trigliserida dari 158,74±6,72 mg/dl menjadi 121,48±6,39 mg/dl, peningkatan kadar HDL dari 25,12±1,03 mg/dl menjadi 41,00±0,99 mg/dl dan penurunan kadar LDL dari 90,40±4,25 mg/dl menjadi 68,56±4,20 mg/dl (p<0,01).
Hal yang sama dapat diamati pada kelompok perlakuan P3 yang diberikan ALA dengan dosis 10,8 mg mengalami penurunan kadar kolesterol dari 216,14±7,47 mg/dl menjadi 123,16±7,45 mg/dl, penurunan kadar trigliserida dari 156,63±7,41 mg/dl menjadi 114,38±7,79 mg/dl, peningkatan kadar HDL dari 25,73±1,70 mg/dl menjadi 47,65±1,69 mg/dl dan penurunan kadar LDL dari 89,26±6,10 mg/dl menjadi 45,84±5,61 mg/dl (p<0,01).
Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pemberian ALA 5,4 mg dan 10,8 mg satu kali sehari selama 14 hari pada tikus Wistar jantan, dapat memperbaiki profil lipid plasma darah. Terjadi penurunan kadar kolesterol total, trigliserida, LDL dan peningkatan HDL dalam plasma darah. Dengan demikian hasil penelitian ini dapat menjadi dasar penelitian untuk mengetahui penggunaannya pada manusia, jenis penyakit yang berhubungan dengan proses penuaan.
Kata kunci: alpha lipoic acid, dislipidemia, asam lemak, kolesterol, trigliserida, HDL, LDL, profil lipid.
ABSTRACT
ADMINISTRATION of Alpha Lipoic Acid IMPROVED THE LIPID PROFILE in DYSLIPIDEMIC MALE RAT (RATTUS NORVEGICUS)
Dyslipidemia is disorder on lipid metabolism characterized by increases and decreases in lipid fractions in blood plasma which manifested by elevation of the serum total cholesterol, triglycerides, LDL cholesterol, and decrease in the HDL concentration. Dyslipidemia is a major risk factor for atherosclerosis and cardiovascular disease. Management of dyslipidemia with long pharmacologic therapy provides many side effects, thus the guidelines of dyslipidemia management with non-pharmacological therapies to improve lipid profile is highly recommended prior to the drug and one of them with dietary supplements. The use of Alpha Lipoic Acid (ALA) has been widely used to improve the lipid profile. ALA may improve lipid profile with direct and indirect mechanisms in the liver resulting in decreased lipogenesis molecular level. The purpose of this study was to determine the effectiveness of orally administered ALA to improve the blood lipid profile of Wistar rats with dyslipidemic.
This study was an experimental study using pretest - posttest control group design performed on 40 Wistar rats male, aged 3-4 months, body weight of 180-200 grams which have induced a high-fat diet for 35 days, followed by administration of ALA. Negative control group (P0) was given a standard diet and distilled water, the positive control group(P1) is given a standard diet and Simvastatin 0,18mg, one treatment group(P2) is given a standard diet and ALA dose of 5,4mg, two treatment groups(P3) given a standard diet and ALA 10,8mg doses for 14 days. Research conducted at the Laboratory Animal Unit Section of Pharmacology Faculty of Medicine Udayana University, Denpasar Bali in February-April 2016. Examination of the lipid profile pretest and posttest conducted at the Laboratory of Food and Nutrition Science at
Gajah Mada University, Yogyakarta. Data were analyzed by One Way ANOVA. The results showed that the group P2 given ALA at a dose of 5.4 mg cholesterol levels decreased from 218.34 ± 6.93 mg / dl to 153.26 ± 9.84 mg / dl, a decrease in triglyceride levels of 158.74 ± 6.72 mg / dl to 121.48 ± 6.39 mg / dL increase in HDL levels of 25.12 ± 1.03 mg / dl to 41.00 ± 0.99 mg / dl and a decrease in LDL cholesterol of 90 , 40 ± 4.25 mg / dl to 68.56 ± 4.20 mg / dl (p <0.01).
The same thing can be observed in the group P3 is given ALA at a dose of 10.8 mg cholesterol levels decreased from 216.14 ± 7.47 mg / dl to 123.16 ± 7.45 mg / dl, a decrease in triglyceride levels of 156.63 ± 7.41 mg / dl to 114.38 ± 7.79 mg / dL increase in HDL levels of 25.73 ± 1.70 mg / dl to 47.65 ± 1.69 mg / dl and decreased levels LDL of 89.26 ± 6.10 mg / dl to 45.84 ± 5.61 mg / dl (p <0.01). From this study it can be concluded that the administration of ALA 5,4mg and 10,8mg once a day for 14 days in Wistar male rats, improved blood plasma lipid profile. There were decreased level of cholesterol, triglycerides, LDL and increase of HDL in the blood plasma. Thus the results of this study could be the basis for further research to determine its use in humans, diseases associated with aging process.
Keywords: alpha lipoic acid, dyslipidemia, free fatty acid, cholesterol, trygliceride, HDL, LDL, lipid profile.
xi DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
PENETAPAN PENGUJI ... iv
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT... v
UCAPAN TERIMA KASIH ... vi
ABSTRAK ... ix
ABSTRACT ... x
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR TABEL ... xvi
DAFTAR SINGKATAN ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ……... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 5 1.3 Tujuan Penelitian ... 5 1.3.1 Tujuan Umum ... 5 1.3.2 Tujuan Khusus ... 6 1.4 Manfaat Penelitian ... 6 1.4.1 Manfaat Ilmiah ... 6 1.4.2 Manfaat Praktis ... 6
BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Penuaan ... 7
2.1.1 Definisi Penuaan ... 8
2.1.2 Teori Penuaan ... 8
2.1.3 Faktor yang Mempercepat Penuaan ... 12
2.2 Lipid ... 14
2.2.1 Definisi Lipid ... 14
2.2.2 Fungsi Lipid ... 14
2.2.3 Klasifikasi Lipid ... 15
2.2.4 Transport Lipid Plasma, Lipoprotein, Apolipoprotein ... 16
2.3 Metabolisme Lipid dan Lipoprotein ... 22
2.4 Dislipidemia ... 26
2.4.1 Definisi ... 26
2.4.2 Profil Lipid Serum ... 26
2.4.3. Etiologi ... 28
2.4.4 Klasifikasi ... 29
2.4.6 Korelasi Resistensi Insulin Terhadap Dislipidemia ... 31
2.4.7 Terapi Dislipidemia ... 31
2.4.6.1 Terapi Farmakologis Dislipidemia ... 31
2.4.6.2 Terapi Non Farmakologis Dislipidemia ... 32
2.5 ALA ... 32
2.5.1 Rumus Kimia ALA... 32
2.5.2 Sumber Alami ALA ... 34
2.5.3 Mekanisme Kerja ALA Terhadap Dislipidemia ... 35
2.6 Statin dan Dislipidemia ... 36
2.7 Tikus Putih Sebagai Hewan Coba ... 38
BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS 3.1 Kerangka Berpikir ... 42
3.2 Konsep Penelitian ... 44
3.3 Hipotesis Penelitian ... 45
BAB IV METODE PENELITIAN 4.1 Rancangan Penelitian ... 46
4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 48
4.3 Populasi dan Besar Sampel ... 48
4.3.1 Populasi Sampel Penelitian ………... 48
4.3.2 Besar Sampel Penelitian ... 49
4.4 Variabel Penelitian ... 50
4.4.1 Klasifikasi Variabel …... 50
4.4.2 Definisi Operasional ... 50
4.5 Alat dan Bahan Penelitian ... 53
4.5.1 Alat penelitian ... 53
4.5.2 Bahan Penelitian ... 53
4.6 Prosedur Penelitian ... 54
4.7Prosedur Pemeriksaan Darah Tikus ... 56
4.8 Alur Penelitian ... 58
4.9 Analisis Data ... 59
4.10 Etika Penelitian ... 59
BAB V HASIL PENELITIAN 5.1 Analisis Deskriptif ... 60
5.2 Uji Normalitas Data ... 65
5.3 Uji Homogenitas Data Antar Kelompok ... 67
5.4 Uji Komparabilitas ... 68
5.4.1 Analisis Antar Kelompok Sebelum Perlakuan ... 68
5.4.2 Analisis Antar Kelompok Sesudah Perlakuan ... 70
5.5 Analisis Efek Perlakuan Pemberian ALA ... 72
BAB VI PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN 6.1 Subjek Penelitian ... 79
xiii
6.3 Diet Tinggi Lemak Merupakan Salah Satu Penyebab Dislipidemia 81
6.4 Pengaruh Pemberian ALA Terhadap Profil Lipid Darah ... 81
6.5 Manfaat ALA Terhadap Perkembangan Ilmu Anti Aging Medicine 84 BAB VII SIMPULAN DAN SARAN 7.1 Simpulan ... 85
7.2 Saran ... 85
DAFTAR PUSTAKA ... 87
DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.2 Struktur Lipoprotein ... 19
2.4 Transport Lipid Dalam Tubuh ... 25
2.5 Metabolisme Lipid Dalam Tubuh ... 26
2.8 Struktur Kimia ALA dan Dihydrolipoic Acid ... 32
3.1 Bagan Konsep Penelitian ... 42
4.1 Bagan Rancangan Penelitian ... 44
4.2 Bagan Alur Penelitian ... 54
5.1 Grafik Perubahan Kadar Kolesterol Total Sebelum dan Sesudah Perlakuan Antar Kelompok ... 70
5.2 Grafik Perubahan Kadar Trigliserida Sebelum dan Sesudah Perlakuan Antar Kelompok ... 71
5.3 Grafik Perubahan Kadar HDL Sebelum dan Sesudah Perlakuan Antar Kelompok ... 72
5.4 Grafik Perubahan Kadar LDL Sebelum dan Sesudah Perlakuan Antar Kelompok ... 73
xv DAFTAR TABEL
2.1 Klasifikasi Lipid ... 16
2.3 Klasifikasi Lipoprotein Berdasarkan Densitas ... 22
2.6 Profil Lipid Serum Normal ... 28
2.7 Penyebab Umum Dislipidemia ... 30
5.1 Hasil Analisis Deskriptif Data Kadar Kolesterol Total ... 57
5.2 Hasil Analisis Deskriptif Data Kadar Trigliserida ... 58
5.3 Hasil Analisis Deskriptif Data Kadar HDL ... 59
5.4 Hasil Analisis Deskriptif Data Kadar LDL ... 60
5.5 Hasil Uji Normalitas Data Kadar Kolesterol Total Antar Kelompok ... 61
5.6 Hasil Uji Normalitas Data Kadar Trigliserida Antar Kelompok ... 62
5.7 Hasil Uji Normalitas Data Kadar HDL Antar Kelompok ... 62
5.8 Hasil Uji Normalitas Data Kadar LDL Antar Kelompok ... 63
5.9 Hasil Uji Homogenitas Data Kadar Antar Kelompok ... 64
5.10 Rerata Nilai Variabel antar Kelompok Sebelum Perlakuan (pretest) ... 65
5.11 Rerata Nilai Variabel antar Kelompok Sesudah Perlakuan (posttest) .... 66
5.12 Rerata Nilai Variabel Masing-Masing Kelompok Sebelum dan Sesudah Perlakuan ... 68
DAFTAR SINGKATAN
ALA : Alpha Lipoic Acid
CETP : Cholesterol Ester Transfer Protein CHD : Congestive Heart Disease
DHLA : Dehydroxy Lipoic Acid DNA : Deoxyribo Nucleic Acid FFA : Free Fatty Acid
H2O2 : Hydrogen Peroxide HDL : High Density Lipoprotein
HIV : Human Immunodeficiency Virus
HMG-CoA : 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzim A HTGL : Hepatic Triglyceride Lipase
IDL : Intermediate Density Lipoprotein LCAT : Lechitin Cholesterol Acyl Transferase LDL : Low Density Lipoprotein
LPL : Lipoprotein Lipase O2 : Oxygen
Ox-LDL : Oxidized Low Density Lipoprotein RNS : Reactive Nitrogen Species
ROS : Reactive Oxygen Species SOD : Superoxide Dismutase
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Ethical Clearance
Lampiran 1 Perhitungan Dosis ... 87
Lampiran 2 Konversi Perhitungan Dosis Untuk Hewan Coba ... 88
Lampiran 3 Hasil Penelitian Pendahuluan ... 89
Lampiran 4 Data Induksi Dislipidemia Dengan Pakan Tinggi Lemak ... 90
Lampiran 5 Data Perlakuan ... 91
Lampiran 6 Analisis Deskriptif ... 92
Lampiran 7 Uji Normalitas Data ... 94
Lampiran 8 Uji Homogenitas Data ... 96
Lampiran 9 Analisis Komparasi One Way ANOVA ... 98
Lampiran 10 Least Significance Test Data Posttest (LSD) ... 100
Lampiran 11 Analisis Efek Perlakuan ... 102
Lampiran 12 Analisis ALA ... 104
Lampiran 13 Komposisi ALA 100mg ... 105
Lampiran 14 Analisis Jumlah Pakan ... 106
