Wahyuningtyas, Tri Esti (2018) Pengaruh Kombinasi Ekstrak Etanol Daun Benalu Mangga (Dendrophthoe pentandra) dan Doxorubicin Terhadap Konsentrasi Kalsium Intraseluler dan Apoptosis Pada Sel Kanker Payudara MCF-7. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Kanker payudara adalah adenokarsinoma yang berkembang dari sel-sel payudara yang berasal dari epitel duktus maupun lobulus. Perkembangan kanker payudara dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya hormon, genetik, gaya hidup dan lingkungan. Kematian karena kanker payudara di Indonesia masih menempati urutan pertama dalam sepuluh tahun terakhir sampai dengan tahun 2016. Terapi kanker payudara dapat dilakukan dengan berbagai cara diantaranya operasi yang mungkin diikuti dengan radiasi atau kemoterapi. Penelitian tentang kemoterapi untuk kanker payudara terus dikembangkan untuk meningkatkan efikasi obat yang sudah ada dan kemungkinan ditemukannya agen kemoterapi yang baru. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menyelidiki apakah kombinasi ekstrak etanol daun benalu mangga (Dendrophthoe pentandra) atau DPE dan doxorubicin (obat kemoterapi) dapat menurunkan konsentrasi kalsium intraseluler dan meningkatkan jumlah sel yang mengalami apoptosis pada sel kanker payudara MCF-7. Apoptosis merupakan salah satu target dari terapi kanker. Dendrophthoe pentandra adalah tanaman parasit yang mengandung senyawa flavonoid quercitrin (quercetin-3-O-rhamnosa) yang memiliki aktivitas antikanker. Ekstrak Dendrophthoe pentandra memiliki potensi untuk menginduksi apoptosis secara in vitro pada sel kanker payudara dan telah banyak diteliti untuk bisa dikembangkan sebagai agen kemoterapi baru. Kalsium merupakan second messenger yang berperan penting dalam pengaturan berbagai fungsi seluler termasuk induksi apoptosis. Pada sel kanker terjadi peningkatan kadar kalsium intraseluler yang berasal dari masuknya kalsium dari ruang ekstraseluler dan pelepasan kalsium dari tempat penyimpanan intraseluler. Pada penelitian ini menggunakan metode flow cytometry untuk mengukur konsentrasi kalsium intraseluler dan jumlah sel yang mengalami apoptosis. Sel MCF-7 dikultur dan dibagi menjadi enam kelompok: kelompok 1 tidak diberikan doxorubicin maupun DPE (kontrol negatif); kelompok 2 diberikan doxorubicin 5 μg/ml saja; kelompok 3-5 diberikan kombinasi doxorubicin dan DPE dengan konsentrasi 12,5 μg/ml, 25 μg/ml atau 50 μg/ml secara berurutan, dan kelompok 6 diberikan DPE 50 μg/ml saja. Setelah 24 jam paparan, konsentrasi kalsium intraseluler dan jumlah sel yang mengalami apoptosis diukur dengan flow cytometer. Berdasarkan hasil penelitian didapatkan bahwa pemberian kombinasi doxorubicin dan ekstrak etanol daun benalu mangga dapat menurunkan konsentrasi kalsium intraseluler dan meningkatkan jumlah sel apoptosis pada semua konsentrasi. Hasil uji one way Anova dan Post Hoc Tukey menunjukkan bahwa kombinasi doxorubicin dan ekstrak etanol daun benalu mangga secara signifikan menurunkan konsentrasi kalsium intraseluler (P <0,05), sedangkan jumlah sel apoptosis meningkat secara signifikan (P <0,05). Jumlah sel yang mengalami apoptosis semakin meningkat dengan meningkatnya konsentrasi DPE yang diberikan, sebaliknya konsentrasi kalsium menurun dengan meningkatnya konsentrasi DPE. Berdasarkan hasil uji korelasi Pearson didapatkan bahwa terdapat hubungan yang kuat antara penurunan konsentrasi kalsium intraseluler dengan jumlah sel yang mengalami apoptosis pada sel MCF-7 (nilai korelasi = -0,864). Hubungan ini bersifat negatif artinya konsentrasi kalsium intraseluler yang menurun akan diikuti dengan meningkatnya jumlah sel apoptosis dan sebaliknya. Salah satu metode yang dikembangkan untuk pengobatan kanker payudara yang positif terhadap reseptor estrogen adalah dengan menkombinasikan antara obat yang dapat mengaktivasi peningkatan p53 dengan obat yang dapat menghambat reseptor estrogen untuk menginduksi kematian sel. Doxorubicin dan DPE memiliki target kerja obat yang berbeda. Doxorubicin adalah antibiotik golongan antrasiklin yang digunakan dalam terapi kanker payudara. Doxorubicin bekerja menghambat enzim topoisomerase 2 yang mengakibatkan kerusakan DNA dan mengaktivasi peningkatan p53. Akumulasi p53 akan menghambat Bcl-2 dan peningkatan protein Bax. Penurunan Bcl-2 dan peningkatan Bax akan menginduksi apoptosis. Quercetin bersifat anti estrogenik dan juga dapat menurunkan protein Bcl-2. Pada sel kanker payudara banyak diekspresikan kanal kalsium Orai3 yang dipengaruhi oleh reseptor estrogen. Hambatan pada reseptor estrogen akan menyebabkan penurunan aliran masuk kalsium ke dalam ruang intraseluler sehingga menurunkan pengisian ulang kalsium di retikulum endoplasma. Sedangkan penurunan Bcl-2 dapat menurunkan konsentrasi kalsium intraseluler. Lebih jauh lagi, deplesi kalsium dari retikulum endoplasma dapat menyebabkan terjadinya stress pada retikulum endoplasma yang pada akhirnya dapat menginduksi terjadinya apoptosis pada sel kanker. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa efek anti-kanker doxorubicin dapat ditingkatkan ketika dikombinasikan dengan DPE serta adanya hubungan antara penurunan konsentrasi kalsium intraseluler dengan peningkatan jumlah sel yang mengalami apoptosis pada sel MCF-7.
English Abstract
Breast cancer is adenocarcinoma that has developed from cells of the breast and derived from the ductal epithelium or lobules. The risk factors for breast cancer include hormone, genetic, lifestyle and environment. In the last ten years until 2016, the first leading cause of cancer death in Indonesia is breast cancer. Medical treatments of breast cancer used various lines of treatment include surgery and generally follow by radiation or chemotherapy. Research on chemotherapy has been developed to improve the efficacy of existing drugs and find new chemotherapy agents. The aim of this study was to find out whether the combination of Dendrophthoe pentandra leaves ethanol extracts (DPE) and doxorubicin could decrease calcium levels and increase the number of apoptotic cells in MCF-7 breast cancer cells. Apoptosis is one of cancer therapy targets. Dendrophthoe pentandra is a parasitic plant that contains flavonoids quercitrin (quercetin-3-O-rhamnosa) that has anticancer activity. Dendrophthoe pentandra extract has a potency as apoptosis inducer in breast cancer cells and has been studied as a new chemotherapy agent.Calcium is a second messenger that has a vital role to support various cellular functions including apoptosis. Intracellular calcium levels is increased in cancer cells as a result of calcium entry from extracellular space and calcium release from intracellular store. Flow cytometry is used in this study to measure intracellular calcium concentration and number of apoptotic cells. MCF-7 cells were cultured and divided into six groups: group 1 was not given doxorubicin or DPE (negative control); group 2 was given doxorubicin 5 μg / ml only; groups of 3-5 were given a combination of doxorubicin and DPE with concentrations of 12.5 μg/ml, 25 μg/ml, or 50 μg/ml respectively, and group 6 was given DPE 50 μg/ml alone. After 24 hours of treatment, intracellular calcium concentration and apoptotic cell were measured by flow cytometer. Based on the result of this research, it is found that the combination of doxorubicin and mango leaves ethanol extract decreased intracellular calcium concentration and increased apoptotic cell at all concentration. One way Anova and Post Hoc Tukey test results showed that the combination of doxorubicin and ethanol extract of mango leaves significantly decreased intracellular calcium (P <0.05); while the number of apoptotic cells increased significantly (P <0.05). The increasing of the number of apoptotic cells depended on increasing concentration of DPE, otherwise the calcium concentration decreases with increasing concentration of DPE. Based on the results of Pearson correlation test, there is a strong correlation between decreasing intracellular calcium levels and the number of apoptotic cells in MCF-7 cells (correlation value = - 0.864; p<0.05). This relationship is negative correlation means that reducing on intracellular calcium concentration will be followed by increasing in the number of apoptotic cell and vice versa. The treatment of estrogen receptor positive breast cancer could be improved using the combination of estrogen receptor blocker and drugs that activate p53 to induce cell death. Doxorubicin and DPE have a different protein target of action. Doxorubicin is an anthracyclne antibiotic uses in breast cancer treatment. Doxorubicin acts by binding to topoisomerse 2 enzyme result in DNA damage and induces p53 activation. Accumulation of p53 inhibits Bcl-2 and increases Bax lead to apoptosis. Quercetin has an anti estrogenic effects and reduces Bcl-2. Orai3 is highly expressed in breast cancer cells and modulated by estrogen receptors. Estrogen receptors inhibition causes intrusion in calcium influx into intracellular space. Bcl-2 inhibiting reduces calcium influx from extracellular space and decrease endoplasmic reticulum calcium refilling. Reducing Bcl-2 causes deceasing in calcium intracellular concentration. Furthermore, calcium depletion from endoplasmic reticulum results in endoplasmic reticulum stress and lead to induce apoptosis in cancer cells. Based on the results of this study it can be concluded that the anti-cancer effect of doxorubicin can be increased when combined with DPE and there is an association between decreasing in intracellular calcium concentration with an increase in the number of apoptotic cells in MCF-7 cells.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/616.994 49/WAH/2018/p/041809188 |
| Uncontrolled Keywords: | BREAST CANCER--MEDICINES |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 616 Diseases > 616.9 Other disease > 616.99 Tumors and miscellaneous communicable diseases > 616.994 Cancers > 616.994 49 Breast cancer |
| Divisions: | S2/S3 > Doktor Ilmu Kedokteran, Fakultas Kedokteran |
| Depositing User: | Budi Wahyono Wahyono |
| Date Deposited: | 03 Sep 2019 04:27 |
| Last Modified: | 03 Sep 2019 04:28 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/172310 |
Actions (login required)
 |
View Item |