MALONDIALDEHYDE, PROSTAGLANDIN E2, PENURUNAN EKSPRESI RESEPTOR P2X4, DAN PENURUNAN NYERI NEUROPATHIK PADA TIKUS WISTAR DENGAN CEDERA SARAF LENGKAP. Penghambatan fungsi atau ekspresi reseptor purinergik (salah satunya adalah reseptor P2X4) akan sangat menghambat terjadinya nyeri neuropatik (Tsuda et al., 2012).
Rumusan Masalah
Menelusuri buku dan jurnal, penulis sejauh ini tidak menemukan penelitian yang menggunakan ekstrak air umbi ubi jalar ungu untuk mengurangi terjadinya perilaku nyeri neuropatik setelah cedera saraf tepi, terutama terhadap reseptor purinergik P2X4. Apakah pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomea batatas L.) dengan kadar antosianin 400 mg/kgBB/hari menginduksi perilaku nyeri neuropatik ringan pada tikus wistar dengan kerusakan saraf tepi dibandingkan kontrol.
Tujuan Penelitian .1 Tujuan Umum .1 Tujuan Umum
Tujuan Khusus
Untuk membuktikan bahwa pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomea batatas L.) dengan kadar antosianin 400 mg/kg/hari menimbulkan perilaku nyeri neuropatik ringan pada tikus witar dengan kerusakan saraf tepi dibandingkan kontrol.
Manfaat Penelitian .1 Manfaat Akademik .1 Manfaat Akademik
Manfaat Praktis
Respon Imunitas dan Seluler Pasca Cedera Saraf Tepi
A ktivasi Kaskade Inflamasi melalui Jalur Faktor Transkripsi
Diketahui bahwa pemicu inflamasi menyebabkan peningkatan sekresi dua sitokin proinflamasi utama yaitu TNF-α dan IL-1β yang kemudian berinteraksi dengan TLRs dan mengaktifkan jalur sinyal inflamasi melalui regulasi faktor transkripsi (Chen et al., 2007). Faktor transkripsi pertama yang ditemukan dan dipelajari secara ekstensif dalam peradangan adalah faktor nuklir κ (kappa) penambah rantai ringan sel B teraktivasi (NF-κB).
Respon Seluler Terhadap Inflamasi
Selain itu, sel mast juga diketahui menyimpan sitokin dan faktor pertumbuhan seperti TNF-α dan VEGF dalam butirannya. Pada fase awal stimulasi, sel mast meningkatkan sintesis mediator inflamasi seperti sitokin dan eikosanoid (termasuk PGE dan LTE) (Boyce, 2005).
Sintesis ATP dan Peranannya terhadap Inflamasi
ATP yang disekresikan dapat berikatan dengan reseptor P2X7 purinergik yang terdapat pada makrofag dan sel dendritik, yang dapat menyebabkan aktivasi kedua sel tersebut. ATP ekstraseluler diketahui memicu produksi dan sekresi beberapa sitokin proinflamasi seperti TNFα dan IL10.
Peranan Inflamasi pasca Cedera Saraf
Dalam kondisi normal, ekspresi COX-2 terutama ditemukan di neuron dan berhubungan dengan fungsi sinapsis dan pembentukan memori (Shabab et al., 2016). Dalam keadaan patologis, COX-2 memainkan peran penting dalam regulasi peradangan saraf dan berkontribusi terhadap patofisiologi nyeri, terutama yang berkaitan dengan sensitisasi sentral.
Peranan Stres Oksidatif pasca Cedera Saraf
Peroksinitrit adalah oksidan kuat yang bereaksi dengan protein, lipid, dan DNA (Chou et al., 2012). Selain itu, diketahui bahwa ROS dapat menginduksi dan mempertahankan sensitisasi sentral di sumsum tulang belakang melalui regulasi reseptor NMDA dan AMPA serta potensiasi jangka panjang (LTP) (Lee et al., 2010; Lee et al., 2012). ).
Nyeri Neuropatik
- Definisi Nyeri Neuropatik
- Epidemiologi Nyeri Neuropatik
- Klasifikasi dan Etiologi Nyeri Neuropatik
- Gejala Nyeri Neuropatik
- Patofisiologi Nyeri Neuropatik
- Manajemen Nyeri Neuropatik
Nyeri neuropatik dapat disebabkan oleh lesi pada sistem saraf pusat (nyeri sentral) atau kerusakan pada saraf tepi (nyeri perifer). Menariknya, terdapat bukti adanya hubungan antara aktivitas yang bergantung pada reseptor opioid dan pelepasan neuropeptida pronociceptive, dan dinorfin sebagai mediator nyeri neuropatik (Bridges et al., 2001; Gardell et al., 2004; Hokfelt et al., 2006) .
Peranan Sel Glia Pada Nyeri Neuropatik .1 Sel Glia .1 Sel Glia
Peranan Mikroglia pada Nyeri Neuropatik
Mikroglia yang teraktivasi menimbulkan berbagai respon seluler, seperti migrasi ke area yang bermasalah, sekresi faktor pro-inflamasi dan fagositosis sel-sel mati atau sisa-sisa berbahaya (Davalos et al., 2005; Hanisch&Kettenmann, 2007; Koizumi et al., 2008). Pada hari pertama pasca cedera saraf akan terjadi aktivasi dan peningkatan mikroglia pada daerah denervasi, puncaknya pada hari ketiga pasca lesi dan kembali normal pada hari ke 8. Mikroglia yang teraktivasi akan memberikan gambaran morfologi badan sel yang mengalami hipertrofi dengan proses penebalan dan retraksi, peningkatan jumlah sel dan peningkatan tingkat pewarnaan penanda mikroglia seperti CD11b dan molekul adaptor pengikat kalsium terionisasi-1 (Iba -1) ( Gambar 2.6) (Gambar 2.6) (Tsuda, 2015).
Reseptor Purinergik
Reseptor P2X mengandung pori-pori intrinsik yang terbuka ketika terikat dengan ATP (Browne et al., 2010; Coddou et al., 2011). Ekspresi reseptor P2X pada tingkat mRNA, protein dan/atau fungsional telah didokumentasikan dalam berbagai sel, termasuk neuron dan sel glial di SSP dan SST, sel otot, sel epitel, sel endotel, sel endokrin, sel tulang dan sel imun. , dan didistribusikan secara luas di berbagai proses fisiologis sel (Jiang, 2012). Secara fisiologis fungsi reseptor P2X yang disimpulkan dari penelitian tikus knock-out (KO) dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Peranan Reseptor P2X4 pada Mekanisme Nyeri Neuropatik
Reseptor P2X4 dan P2X7 diaktifkan oleh ATP dan akhirnya meningkatkan kalsium intraseluler dan mengaktifkan jalur p38MAPK (Gambar 2.7). Penurunan nyeri neuropatik yang nyata pada kedua tikus yang diobati secara tulang belakang dengan oligonukleotida antisense P2X4R dan pada tikus yang kekurangan reseptor P2X4 menunjukkan perlunya reseptor P2X4 (Tsuda et al a; Ulmann et al., 2008). Reseptor P2X4 yang teraktivasi memerlukan jalur sinyal melalui ion kalsium dan MAPK p38 agar BDNF dapat dibentuk dan disekresikan oleh mikroglia (Trang et al., 2009).
Flavonoid dan Nyeri Neuropatik
- Senyawa Antosianin
- Farmakokinetik Antosianin
- Farmakodinamik Antosianin dalam Manajemen Nyeri Neuropatik Antosianin flavonoid heterosiklik, terdiri dari dua atau tiga gugus-
- Ubi Jalar Ungu Sebagai Sumber Antosianin
Secara umum Tmax berkisar 15 menit (cyanidin 3-glukosida diperoleh dari blueberry dan elderberry), 30 menit (cyanidin 3-glukosida dan sianidin 3-rutinosida diperoleh dari anggur dan blueberry), 60 menit (3-glukosida diperoleh dari marrion black kering kismis), hingga 2 jam (pada 3-rutinoside delpinidine) (Pojer et al., 2013). Sebuah studi tentang farmakokinetik antosianin yang berasal dari blackcurrant (kandungan antosianin: 14,8 mmol/kg diet) pada tikus percobaan menunjukkan bahwa dalam waktu 15 hari setelah pemberian makanan oral, akumulasi antosianin ditemukan di beberapa organ, termasuk jejunum (605 nmol/g) , ginjal (3,27 nmol/g) dan otak (0,25 nmol/g) (Talavera et al., 2005). Penelitian pada ubi jalar ungu kultivar Amerika menunjukkan kandungan antosianin sebesar 24,6 hingga 45 mg sianidin-3-glukosida/100 g berat segar (Teow et al., 2007).
Model Hewan Coba untuk Nyeri Neuropatik
Model CCI atau Model Bennett
Respon imun akibat ligasi menyebabkan pembengkakan dan cubitan saraf, iskemia lokal dan degenerasi Wallerian (Champbell & Meyer, 2006; Jaggi et al., 2011). Model ini menunjukkan gejala perilaku nyeri yang spontan seperti autotomi, menjaga, menjilati kaki belakang berturut-turut secara berlebihan, dan menghindari memberi beban pada area cedera. Nyeri neuropatik menetap setidaknya selama 7 minggu setelah operasi (Bennett & Xie, 1988; Dowdall et al., 2005).
Model Partial Sciatic Nerve Ligation (PSL atau Model Seltzer)
Prosedur eksperimental ini dapat menunjukkan gejala allodynia dengan stimulasi filamen von Frey dan hiperalgesia termal dan mekanik, gejala dapat bertahan lebih dari 7 bulan.
Model L5/L6 spinal nerve ligation (SNL)
Penilaian Perilaku Nyeri Neuropatik
Penilaian nyeri timbul pada hewan percobaan yang disebabkan oleh nyeri neuropatik oleh rangsangan mekanis dan suhu di daerah denervasi. Tanda-tanda perilaku akibat hipersensitivitas terhadap stimulus ini telah dipelajari secara ekstensif pada model hewan nyeri neuropatik (Wang & Wang, 2003). Hipersensitivitas mekanis atau perilaku mirip hiperalgesia mekanis biasanya dinilai dengan filamen von Frey, yang dinilai berdasarkan besarnya tekanan yang diperlukan untuk merangsang penarikan kaki hewan percobaan.
Konsep Penelitian
Hipotesis Penelitian
O1: Post-test (pengukuran kadar MDA serum, PGE2 saraf tepi dan ekspresi reseptor mikroglia P2X4) pada kelompok kontrol diberi normal saline 0,9% diminum sehari sekali melalui selang nasogastrik, selama 28 hari. O2 : Post-test (pengukuran kadar MDA serum, PGE2 saraf tepi dan ekspresi reseptor mikroglia P2X4) pada kelompok perlakuan yang diberi ekstrak air umbi ubi jalar ungu dengan kandungan antosianin 140 mg/ml dosis 400 mg/kgBB/ hari. diminum sekali sehari, selama 28 hari, melalui selang nasogastrik. O2 : Post test (pengukuran perilaku nyeri neuropatik) pada kelompok perlakuan yang diberikan ekstrak air umbi ubi jalar ungu dengan kandungan antosianin 140 mg/ml dosis 400 mg/kgBB/hari, diminum sehari sekali pada tanggal 28 melalui nasogastrik tabung. hari.
Lokasi dan Waktu Penelitian
O3: Pada post-test (pengukuran perilaku nyeri neuropatik), kelompok kontrol diberikan normal saline 0,9% melalui selang nasogastrik satu kali sehari pada hari ke 28 dan 28.
Ruang Lingkup Penelitian
Populasi, Sampel dan Besaran Sampel Penelitian .1 Populasi
Ukuran sampel ditingkatkan sebesar 10% karena kemungkinan mangkir, sehingga setiap kelompok terdiri dari setidaknya 18 orang. Dalam penelitian ini digunakan sampel minimal 18 individu pada setiap kelompok dengan rincian sebagai berikut: Kelompok kontrol terdiri dari 18 kelompok salin.
Variabel dan Operasional Variabel
Dalam penelitian ini, ekstrak air umbi ubi jalar ungu dengan kandungan antosianin 400 mg/kg/hari (Tall et al., 2004) diberikan segera setelah prosedur operasi untuk memodelkan kerusakan saraf. prosedur produksi selengkapnya dapat dilihat pada prosedur penelitian). Persiapan produksi hewan coba (hewan model) dan pengawasan yang diperlukan, modifikasi dari Muliarta dan Mulyohadi (Pinatih, 2011). Kandang hewan coba terbuat dari plastik polivinil klorida (PVC) dengan alas kering dan tutup kawat, serta setiap kandang terdapat alat minum.
Prosedur penelitian
Pengacakan sederhana dilakukan dengan cara mengacak hewan uji satu per satu dengan mata tertutup dan ditempatkan pada kandang baru sebagai kelompok perlakuan hingga diperoleh total 18 ekor hewan. Penilaian allodynia mekanis oleh hewan laboratorium ditempatkan dalam kotak fleksibel berukuran 20x20x40 cm dengan lantai kawat. Filamen diaplikasikan secara vertikal pada permukaan plantar hewan uji, dari ukuran terkecil hingga terbesar, hingga terlihat kedutan cepat pada kaki.
Alur Penelitian
Analisis Data
Model cedera saraf tepi yang digunakan dalam penelitian ini adalah model CCI yang terdiri dari 4 berkas longgar saraf sciatic (Gambar 5.1A). Tindakan membangun model CCI berhasil jika kaki yang diikat menunjukkan fleksi sendi genu dan abduksi jari kaki (Gbr. 5.1B). Sebelum diamati, hewan coba ditempatkan dalam kotak fleksibel dan diberi kesempatan untuk menyesuaikan diri dan menyesuaikan diri (Gambar 5.2).
Perbedaan Kadar MDA Serum, PGE2 Saraf Tepi, Reseptor P2X4 Mikroglia dan Perilaku Nyeri Neuropatik pada Kedua Kelompok
Hasil uji analisis statistik perbedaan ekspresi reseptor mikroglia P2X4 pada kedua kelompok setelah observasi disajikan pada Tabel 5.4. Sebelum dan hari pertama setelah CCI, rata-rata waktu penarikan kaki tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan pada kedua kelompok (p>0,05). Sebelum CCI, rata-rata waktu penarikan kaki tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan pada kedua kelompok (p>0,05).
Pengaruh pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu terhadap stres oksidatif pasca cedera saraf tepi. pasca cedera saraf tepi
CCI menginduksi hipoksia iskemik yang menyebabkan ketidakseimbangan metabolit sekunder pada serabut saraf yang terlibat dan menginduksi stres oksidatif (Chanchal et al., 2016). Bukti menunjukkan bahwa ROS terlibat dalam pembentukan dan pemeliharaan nyeri neuropatik (Kaulaskar et al., 2012). Antosianin yang merupakan salah satu golongan flavonoid juga dapat membantu sistem pertahanan antioksidan dalam tubuh (Nijveldt et al., 2001).
Pengaruh pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu terhadap inflamasi pasca cedera saraf tepi. pasca cedera saraf tepi
Cedera sel saraf mengaktifkan neuron dan sel glial untuk melepaskan mediator inflamasi (Chanchal et al., 2016). Penelitian telah menunjukkan peningkatan regulasi COX-2 dan produk akhirnya (PGE2) oleh makrofag pada saraf yang terluka (Ma et al., 2010). Penelitian ini mampu menunjukkan bahwa ekstrak air umbi ubi jalar ungu Bali dengan kandungan antosianin 400 mg/kg berat badan per hari selama 28 hari dapat menghambat aktivitas inflamasi, ditunjukkan dengan kadar PGE2 pada saraf tepi yang lebih rendah dibandingkan pada saraf tepi. mengendalikan model tikus neuropatik. rasa sakit yang disebabkan oleh CCI.
Pengaruh pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu terhadap aktivasi mikroglia pasca cedera saraf tepi. mikroglia pasca cedera saraf tepi
Penelitian Jurgo dkk. 2017) menggunakan dimer tricarbonyl-dichlororuthenium (II) (CORM-2), suatu antagonis reseptor P2X4, yang diberikan secara intratekal sekali sehari pada tikus model CCI selama 8 hari, mampu menekan perilaku nyeri neuropatik dan aktivasi mikroglia dan astrosit penyebab CCI . Penelitian ini mampu menunjukkan bahwa ekstrak air umbi ubi jalar ungu dengan kandungan antosianin 400 mg/kg dapat menghambat ekspresi reseptor mikroglia P2X4 dibandingkan dengan kontrol pada model tikus nyeri neuropatik yang diinduksi CCI. Hasil ini juga menunjukkan bahwa ekstrak ini mungkin merupakan kandidat antinosiseptif potensial dalam mekanisme nyeri neuropatik yang terkait dengan aktivasi mikroglia.
Pengaruh pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu terhadap perilaku nyeri neuropatik pasca cedera saraf tepi. neuropatik pasca cedera saraf tepi
Hal ini menunjukkan bahwa faktor lain yang tidak bergantung pada kerja ATP juga berperan dalam nyeri neuropatik (Zhuo, 2008). Penelitian ini berhasil membuktikan bahwa ekstrak air umbi ubi jalar ungu dengan kandungan antosianin 400 mg/kg/hari dapat menekan perilaku nyeri neuropatik dibandingkan kontrol pada tikus nyeri neuropatik yang diinduksi CCI. Penelitian ini berhasil membuktikan bahwa ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomoea Batatas L.) terbukti mempunyai kemampuan sebagai antioksidan, antiinflamasi dan antinosiseptif secara simultan dalam menekan perilaku nyeri neuropatik pasca cedera saraf tepi.
Kelemahan Penelitian
Stres oksidatif, inflamasi dan aktivasi mikroglia berpengaruh langsung terhadap perilaku allodynia mekanik dan allodynia dingin, sedangkan hiperalgesia panas mempunyai efek langsung dan tidak langsung yaitu melalui allodynia dingin. Hasil penelitian ini memperkuat teori stres oksidatif dan inflamasi sebagai faktor yang berperan penting dalam patofisiologi nyeri neuropatik pasca cedera saraf tepi dan berhasil membuktikan efek antinosiseptif dari ekstrak air umbi ubi jalar ungu yang mengandung antosianin dalam dosis. 400 mg/kg berat badan per hari.
Saran
Effect of pyrroloquinoline quinone on neuropathic pain following chronic sciatic nerve narrowing in rats. A new behavioral model of neuropathic pain disorders induced in rats by partial sciatic nerve injury. The Role of Glia and the Immune System in the Development and Maintenance of Neuropathic Pain.
