BAB I. PENGANTAR
A. Latar belakangPembangunan kesehatan di Indonesia meliputi berbagai hal, antara lain pembangunan di bidang kesehatan reproduksi. Saat ini, pembangunan kesehatan reproduksi tidak hanya ditujukan kepada kesehatan reproduksi wanita saja, tetapi juga pada kesehatan reproduksi pria. Berbagai permasalahan kesehatan reproduksi pria yang semakin meningkat antara lain problem infertilitas, penyakit menular seksual, keganasan, kelainan organ reproduksi bawaan, seksualitas dan penuaan pada pria. Selain problem penyakit menular seksual, permasalahan kesehatan reproduksi pria seringkali disebabkan adanya gangguan produksi hormon testosteron. Prevalensi pria dengan defisiensi kadar testosteron dari berbagai studi diperkirakan mencapai 40% pada penderita diabetes mellitus (Hackett et al., 2014). Seperti diketahui bahwa keterlibatan hormon testosteron dalam kehidupan dan kesehatan seorang pria adalah sangat dominan seperti halnya hormon estrogen pada wanita. Tidak hanya terlibat dalam peningkatan libido untuk aktifitas seks pria, tetapi testosteron mempunyai keterkaitan dalam berbagai hal, antara lain dalam proses pertumbuhan dan perkembangan organ reprodusi pria. Testosteron juga dibutuhkan dalam proses spermatogenesis antara lain untuk inisiasi proliferasi sel-sel spermatogonium serta terlibat dalam proses spermiogenesis di testis dan maturasi spermatozoa di epididimis. Testosteron juga berperan dalam proses pertumbuhan tulang dan massa otot serta terkait dengan proses metabolisme lemak. Penurunan testosteron ternyata juga terkait
dengan munculnya berbagai gejala psikiatrik seperti halusinasi, delusi, agitasi, iritabilitas dan penurunan aktifitas motorik pada penderita Alzheimer sehingga dapat memperburuk kondisi penderita dan sangat menurunkan kualitas hidupnya (Hall et al., 2015)
Testosteron dihasilkan oleh sel Leydig testis melalui stimulasi Luteinizing Hormone (LH) yang dihasilkan hipofisis anterior. LH akan diproduksi setelah adanya rangsang dari Gonadotropin Releasing Hormone (GnRH) yang dihasilkan hipotalamus. Testosteron diproduksi di sepanjang usia, mulai dari usia janin sampai remaja dan mencapai puncaknya di usia 25-30 tahun, selanjutnya mengalami proses penurunan sedikit demi sedikit. Gangguan produksi testosteron dapat berasal dari ketidakmampuan hipotalamus menghasilkan GnRH, hipofisis anterior tidak mampu menghasilkan LH maupun gangguan karena sel Leydig mengalami kerusakan antara lain karena kerusakan reseptornya.
Banyak penelitian yang mengaitkan adanya pengaruh penurunan testosteron terhadap proses penuaan pria. Penurunan testosteron pada usia muda memicu terjadinya proses penuaan lebih dini dengan ditemukannya penurunan kemampuan daya ingat, penurunan elastisitas pembuluh darah yang memicu hipertensi, terganggunya metabolisme lemak yang menyebabkan percepatan terjadinya penyakit jantung koroner, penurunan kemampuan seksual, penurunan produksi sperma (Vigier et al., 2004), dan juga terancam mengalami proses osteoporosis (Manzano et al., 2004). Beberapa kondisi maupun penyakit dapat menyebabkan terjadinya penurunan produksi testosteron antara lain kelainan kromosomal seperti sindrom Klinefelter
(Laluo et al., 2006), hiperprolaktinemia (Molitch et al., 2005), hipertirodei, infeksi testis atau orkhitis (Suescun et al., 2003), trauma testis, torsio testis, varikokel (Gat et al., 2006), penuaan dan penyakit degeneratif seperti diabetes mellitus.
Penelitian pada penderita diabetes mellitus dan proses penuaan menemukan adanya kesamaan faktor yaitu ditemukannya peningkatan proses glikasi, dan produknya dikenal sebagai Advanced Glycation End Products (AGE). Adanya AGE ini dapat menyebabkan berbagai kerusakan jaringan baik itu pembuluh darah, saraf, kulit maupun ginjal antara lain melalui peningkatan proses stress oksidatif yang kemudian menyebabkan terjadinya kerusakan sel. AGE mempunyai reseptor yaitu Receptor Advanced Glycation End Products (RAGE) di membran sel yang akan membentuk ikatan AGE-RAGE selanjutnya dapat memicu aktifasi Nuclear Factor kappa B (NFkβ) yang dapat mengakibatkan berbagai proses menuju kerusakan sel. Penelitian mengenai kaitan antara osteoarthritis dan AGE ditunjukkan antara lain penelitian oleh Nah et al., (2008) yaitu pemaparan kadar 200 ug/mL dari sumber AGE yaitu AGE-BSA pada sel tulang rawan selama 12 dan 24 jam dapat meningkatkan ekspresi COX-2, kemudian meningkatkan produksi prostaglandin E2 melalui jalur Mitogen Activiting Protein Kinase (MAPK) yang merupakan rangkaian proses inflamasi.
Buah manggis yang bernama latin Garcinia mangostana, selama bertahun-tahun telah digunakan sebagai obat anti-inflamasi di Asia Tenggara (Mahabusarakam et al., 1987). Gamma mangostin adalah salah satu unsur utama yang terkandung dalam kulit buah manggis yang dikelompokkan dalam derivat xanthone. Beberapa penelitian
menunjukkan bahwa gamma mangostin terbukti memiliki kadar antioksidan kuat dibanding senyawa lain. Peneliti di Thailand dan Taiwan menemukan bahwa gamma mangostin terbukti memiliki aktivitas antioksidan kuat dibanding vitamin E, salah satu antioksidan kuat yang dikenal selama ini.
Penelitian mengenai gamma mangostin juga membuktikan bahwa substansi ini juga dapat menjadi inhibitor enzim siklooksigenase (COX-2) sehingga menurunkan produksi prostaglandi E2. Enzim ini bekerja untuk mengubah asam arakhidonat menjadi prostaglandin E2 yang merupakan rangkaian timbulnya proses inflamasi. (Nakatani et al., 2002) Gamma mangostin telah terbukti menjadi agen antiinflamasi yang efektif. Penelitian oleh Nakatani et al., (2004) menunjukkan bahwa inkubasi 18 jam gamma mangostin dengan dosis 10uM pada sel glioma tikus yang diinduksi oleh lipopolisakarida (LPS), terbukti secara signifikan mengganggu aktifitas NFkβ melalui inhibisi aktifitas Inhibitor kB kinase (IKK) yang akhirnya menghambat produksi enzim siklooksigenase-2 (COX-2). NFkβ memiliki peran yang besar dalam kondisi peradangan. (Nakatani et al., 2004) Temuan manfaat gamma mangostin untuk mengontrol produksi COX-2 menjadi faktor penting dalam mengurangi peradangan atau nyeri dan kemungkinan dapat diresepkan sebagai obat kelas enzim melawan proses inflamasi.
Perumusan masalah dan pertanyaan penelitian
Advanced Glycation End Product adalah hasil dari proses glikasi yang dapat meningkatkan ekspresi Receptor Advanced Glycation End Product (RAGE) pada sel endotel, monosit dan sel retina, tetapi belum diketahui pengaruhnya pada sel Leydig.
Beberapa kondisi seperti hiperglikemia dan Alzheimer diketahui dapat disebabkan oleh peningkatan AGE. Ekspresi RAGE yang meningkat dapat menyebabkan peningkatan ekspresi COX-2 yang memicu proses inflamasi sel sehingga sel dapat mengalami kerusakan atau disfungsi. Gamma mangostin diketahui dapat mencegah peningkatan ekspresi COX-2 /inhibitor COX-2 sel glioma tikus. Berdasarkan latar belakang tersebut muncul beberapa pertanyaan penelitian sebagai berikut :
1. Apakah ekspresi RAGE bebas dan kadar testosteron pada kultur sel Leydig yang tidak diinduksi AGE lebih tinggi dibanding yang diinduksi?
2. Apakah ekspresi COX-2 pada kultur sel Leydig yang tidak diinduksi AGE lebih rendah dibanding yang diinduksi?
3. Apakah ekspresi RAGE bebas dan kadar testosteron pada kultur sel Leydig yang diinduksi AGE dan diinkubasi dengan gamma mangostin lebih tinggi dibanding yang diinduksi AGE saja?
4. Apakah ekspresi, COX-2 pada kultur sel Leydig yang diinduksi AGE dan diinkubasi dengan gamma mangostin lebih rendah dibanding yang diinduksi AGE saja?
B. Tujuan Penelitian
b.1 Tujuan Umum
Penelitian yang akan dilakukan adalah untuk mengevaluasi timbulnya kerusakan atau disfusi sel pada kultur sel Leydig tikus Sprague Dawley yang diinduksi Advanced Glycation End Products (AGE) dan diinkubasi dengan gamma mangostin
B.2 Tujuan Khusus
Penelitian ini mempunyai tujuan khusus sebagai berikut
1. Mengkaji ekspresi reseptor AGE (RAGE) bebas dan kadar testosteron pada kultur sel Leydig yang tidak diinduksi AGE dibanding yang tidak 2. Mengkaji ekspresi COX-2 pada kultur sel Leydig yang tidak diinduksi
AGE lebih rendah dibanding yang diinduksi
3. Mengkaji ekspresi RAGE bebas dan kadar testosteron pada kultur sel Leydig yang diinduksi AGE dan diinkubasi dengan gamma mangostin lebih tinggi dibanding yang diinduksi AGE saja
4. Mengkaji ekspresi COX-2 kultur sel Leydig yang diinduksi AGE dan diinkubasi gamma mangostin dibandingkan dengan yang diinduksi AGE saja
C. Keaslian penelitian
Penelitian mengenai kerusakan sel Leydig oleh bermacam faktor dan dampaknya terhadap produksi testosteron serta dampak AGE pada berbagai kerusakan sel dan beberapa penyakit pada manusia maupun hewan coba antara lain sebagai berikut :
1. Kultur eritrosit yang di inkubasi 37o C dalam larutan glukosa 30mM selama 5 hari dapat menyebabkan terjadinya carboxymethyl lysine sebagai penanda AGE (Nagai et al., 2005).
2. Sel Leydig dapat mengalami proses apoptosis dan fragmentasi DNA oleh berbagai macam faktor antara lain pemberian glukokortikoid (Bao Gao et al., 2002), radiasi (Siyakumar et al., 2006), Bisphenol A (Jie Li et al., 2009), insektisida permetrin (Yun Zhang et al., 2007). Gangguan proliferasi sel, proses apoptosis dan fragmentasi DNA juga dapat dialami sel Leydig akibat pemberian ethane dimethanesulfonate/EDS. Selain itu, proses apoptosis juga dipicu oleh peningkatan caspase-3 (Min Kim et al., 2000).
3. AGE terdeteksi dengan menggunakan pemeriksaan imunohistokimia di pembuluh darah dan jaringan ginjal yang diyakini dapat memicu proses oksidatif stress dan berkontribusi pada lesi patologis seperti adanya fatty streak dan penebalan tunika intima arteri dalam proses atherosklerosis dan berlanjut di area mesangial dan lesi nodular pada diabetes nefropati (Miyata et al., 1999).
4. AGE dapat menyebabkan terhentinya siklus sel, hipertrofi, apoptosis, fragmentasi DNA kultur sel podosit ginjal tikus (Ruster et al., 2008)
5. AGE dapat menyebabkan terjadinya fragmentasi DNA sel epididimis dan spermatozoa pada pria diabetes mellitus (Mallidis et al., 2007).
6. AGE berikatan dengan reseptor AGE meningkatkan aktifitas nicotinamide adenine dinucleotide phosphate-oxidase (NADPH oxidase) yang menyebabkan ROS meningkat. Selanjutnya akan memacu faktor transkripsi nukleus antara lain NFkβ lalu meningkatkan transkripsi interleukin-6 (IL-6), Vascular Cell Adhesion Molecule (VCAM), Nitric oxide (NO) (Yan et al., 2003, Hegab et al., 2012).
7. AGE meningkatkan ekspresi enzim cyclooxygenase-2/COX-2 monosit melalui jalur stimulasi p38, Mitogen Activiting Protein Kinase (MAPK) dan Nuclear Factor kappa B (NFkβ) sehingga dapat meningkatkan produksi prostaglandin E2 di kondrosit (Shanmungam et al., 2003).
8. AGE meningkatkan ekspresi COX-2 melalui jalur stimulasi MAPK sehingga dapat meningkatkan produksi Prostaglandin E2 di kondrosit (Nah et al., 2008)
9. Gamma mangostin adalah antioksidan derivat xanthone yang berasal dari ekstrak kulit buah manggis yang dapat berperan sebagai inhibitor COX-2
dengan mencegah perubahan asam arakhidonat menjadi prostaglandin E2 pada sel glioma C6 tikus (Nakatani et al., 2002).
10.Gamma mangostin berperan sebagai inhibitor COX-2 menghambat aktivitas Inhibitor-kβ kinase selanjutnya menurunkan aktifitas transkripsi NFkβ sehingga terjadi penurunan ekspresi COX-2 pada sel glioma C6 tikus yang diinduksi LPS (lipopolisakarida) (Nakatani et al., 2004).
11.Penelitian oleh Chang et al., (2012) menunjukkan bahwa gamma mangostin mempunyai kemampuan antiproliferasi yang kuat khususnya pada sel karsinoma kolorektal HT29, melalui mekanisme apoptosis yang disebabkan peningkatan ROS intrasel.
D. Manfaat penelitian
D.1 Manfaat penelitian bagi ilmu pengetahuan
Penelitian ini diharapkan dapat membuktikan manfaat gamma mangostin mencegah penurunan testosteron akibat Advanced Glycation End Products. Selanjutnya dapat menjadi dasar bagi penelitian lain yang bertujuan mencegah atau mengatasi kerusakan yang mungkin di timbulkan oleh AGE terhadap sel Leydig. Bagi para klinisi terutama di bidang andrologi dan penyakit dalam dapat menjadi pertimbangan dalam pemberian terapi yang efektif terutama bagi penderita penyakit yang berhubungan dengan AGE.
D.2 Manfaat bagi masyarakat
Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai dasar melakukan pencegahan terhadap munculnya AGE dari berbagai macam sumber. Dengan demikian masyarakat dapat terhindar dari dampak buruk AGE terhadap kesehatan organ tubuh, khususnya terhadap sel Leydig.
