Efek Ekstrak Etanol Kacang Tunggak (Vigna unguiculata) terhadap Ekspresi RANKL Tulang dan Kadar Malondialdehyde Serum Tikus Putih (Rattus norvegicus) Model Ovariektomi.

Kurniawati, Elisa Danik and Dr. dr. I Wayan Arsana Wiyasa,, Sp.OG (K) and Dr. dr. Tatit Nurseta,, Sp.OG (K) (2021) Efek Ekstrak Etanol Kacang Tunggak (Vigna unguiculata) terhadap Ekspresi RANKL Tulang dan Kadar Malondialdehyde Serum Tikus Putih (Rattus norvegicus) Model Ovariektomi. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Usia Harapan Hidup (UHH) di Indonesia dari tahun ke tahun terus meningkat hingga mencapai 72,2 tahun pada periode 2030- 2035. Bertambahnya UHH berbanding lurus dengan masalah kesehatan yang dialami oleh manula, khususnya wanita. Menindaklanjuti hal tersebut, Bidan sebagai penyedia layanan kesehatan yang memberikan asuhan di sepanjang daur siklus reproduksi wanita juga perlu memperhatikan masalah kesehatan yang terjadi pada wanita lanjut usia. Siklus reproduksi wanita akan berakhir pada masa menopause yaitu rentang usia 50 ± 4 tahun. Wanita menopause akan mengalami berbagai masalah kesehatan akibat penurunan hormon estrogen, baik jangka pendek maupun jangka panjang. Salah satu efek jangka panjang yang mungkin terjadi pada wanita masa menopause yaitu kerapuhan tulang atau osteoporosis. Osteoporosis merupakan penyakit metabolik tulang yang ditandai oleh menurunnya massa tulang. Osteoporosis disebabkan karena berkurangnya matriks dan mineral tulang disertai dengan kerusakan mikroarsitekturnya, hal ini akan mengakibatkan menurunnya kekuatan tulang sehingga tulang akan mudah patah. Osteoporosis pascamenopause beriringan dengan proses penuaan dan berkurangnya hormon estrogen. Penurunan kadar hormon estrogen menyebabkan hilangnya sifat protektif estrogen pada tulang. Estrogen pada tulang berfungsi menghambat diferensiasi osteoklastik dan membatasi produksi Receptor Activator of Nuclear Factor Kappa-b Ligand (RANKL) oleh osteoblas, sel T dan sel B. Hipoestrogen berkaitan dengan menurunnya Transforming Growth Factor-β (TGF-β) sehingga menyebabkan meningkatnya produksi Tumor Necrosis Factor-α (TNF-α) oleh sel T. TNF-α yang meningkat akan menstimulasi produksi RANKL. Osteoklas kemudian secara langsung dirangsang oleh sel T yang diaktifkan oleh peningkatan TNF-α melalui stimulasi RANKL. RANKL berperan penting dalam osteoklastogenesis, diferensiasi dan aktivasi osteoklas, serta apoptosis osteoklas. RANKL yang berikatan dengan RANK akan mengaktivasi jalur osteoklastogenesis sehingga resorpsi tulang terjadi. Hipoestrogen pada masa menopause juga menyebabkan hilangnya efek perlindungan estrogen terhadap stres oksidatif seperti Reactive Oxygen Species (ROS), diikuti dengan penipisan enzim antioksidan. ROS sangat reaktif dan akan meningkatkan kadar H2O2 sehingga merusak berbagai biomolekul di sekitarnya seperti protein, Deoxyribose Nucleic Acid (DNA) dan lipid terutama Polyunsaturated Fatty Acid (PUFA). Oksidasi PUFA membentuk Malondialdehyde (MDA), salah satu produk akhir dari peroksidasi lipid. MDA yang jumlahnya berlebihan dapat menyebabkan kerusakan pada membran sel dan bersifat karsinogenik hingga mutagenik. Konsentrasi MDA yang tinggi membuktikan status antioksidan tubuh yang rendah sehingga tidak dapat mencegah reaktivitas senyawa radikal bebas. Standar terapi pada wanita pascamenopause yaitu terapi penggantian hormon atau Hormone Replacement Therapy (HRT) yang bertujuan untuk mengembalikan keseimbangan estrogen. Namun, HRT masih diperdebatkan karena penggunaannya dapat menimbulkan penyakit lain seperti kanker dan stroke. Sementara terapi penggantian hormon memiliki banyak efek samping, fitoestrogen dapat digunakan sebagai pilihan terapi alami untuk mengatasi ketidakseimbangan hormon. Fitoestrogen adalah senyawa turunan tumbuhan yang mirip estrogen. Salah satu fitoestrogen yaitu isoflavon, sedangkan salah satu golongan isoflavon dengan jumlah konjugat terbanyak adalah genistein. Genistein yang terkandung dalam kacang tunggak yaitu sebesar 3,02 hingga 3,82 mg per 100 g. Genistein memberikan efek estrogenik pada sejumlah organ target yang memiliki ERα dan atau ERβ. Genistein dapat berikatan dengan ER yang nantinya akan berpengaruh dalam proses diferensiasi osteoblast. Hal ini dapat dimanfaatkan untuk mengatasi gejala pascamenopause yang sebagian besar terjadi karena kondisi hipoestrogen, salah satunya osteoporosis. Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan ekstrak etanol kacang tunggak (Vigna unguiculata) dapat menurunkan ekspresi RANKL tulang dan kadar MDA serum tikus putih (Rattus norvegicus) model ovariektomi. Metode penelitian yang digunakan yaitu true experimentalvii dengan pendekatan post test only control grup design. Sampel terdiri dari tikus SHAM (kontrol negatif), tikus ovariektomi/OVX (kontrol positif), tikus OVX dan diberi estradiol valerate dosis 0,18 mg/kgBB (perlakuan 1), tikus OVX dan diberi ekstrak kacang tunggak dosis 1,25 mg/kgBB (perlakuan 2), tikus OVX dan diberi ekstrak kacang tunggak dosis 2,5 mg/kgBB (perlakuan 3), tikus OVX dan diberi ekstrak kacang tunggak dosis 5 mg/kgBB (perlakuan 4). Ekspresi RANKL tulang diamati setelah pewarnaan imunohistokimia dan dihitung melalui hasil scan pada mikroskop dot slide dengan pengamatan 10 kali lapang pandang menggunakan pembesaran 400x. Sedangkan kadar MDA serum diukur menggunakan metode ELISA. Analisa data pada uji normalitas dilakukan dengan menggunakan uji Shapiro-Wilk dan didapatkan hasil bahwa data ekspresi RANKL tulang dan kadar MDA serum untuk masing-masing kelompok pengamatan terdistribusi normal. Berdasarkan uji Anova One Way pada data ekspresi RANKL tulang diperoleh hasil ada perbedaan yang signifikan rerata ekspresi RANKL tulang keenam kelompok sampel pengamatan, Terbukti bahwa pemberian ekstrak kacang tunggak dapat menurunkan ekspresi RANKL tulang tikus OVX. Selanjutnya berdasarkan uji One Way Anova pada data kadar MDA serum diperoleh hasil ada perbedaan yang signifikan rerata keenam kelompok sampel pengamatan. Terbukti bahwa pemberian ekstrak kacang tunggak dapat menurunkan kadar MDA serum tikus OVX, terutama pada dosis 5 mg/kgBB. Berdasarkan uji pearson correlation antara dosis ekstrak kacang tunggak dengan kadar MDA Serum didapatkan hasil -0.722, yang menunjukkan korelasi yang kuat. Terbukti bahwa semakin tinggi pemberian dosis ekstrak kacang tunggak yang diberikan, maka akan semakin menurunkan kadar MDA serum. Kesimpulan dalam penelitian ini yaitu ekstrak etanol kacang tunggak (Vigna unguiculata) dapat menurunkan ekspresi RANKL tulang dan kadar MDA serum tikus putih (Rattus norvegicus) model ovariektomi. Genistein dalam ekstrak kacang tunggak dapat berikatan dengan reseptor estrogen sehingga efek protektif pada tulang didapatkan kembali. Selain itu, ekstrak kacang tunggak juga memiliki kandungan antioksidan yang dapat digunakan untuk memperbaiki kerusakan oksidatif

English Abstract

Life Expectancy in Indonesia continues to increase from year to year reaching 72.2 years in the period 2030-2035. This increase is directly proportional to the health problems experienced by the elderly, especially women. Following up on this, Midwives as health service providers who provide care throughout the cycle of the female reproductive also need to pay attention to health problems that occur in elderly women. The female reproductive cycle will end at menopause, which is the age range of 50 ± 4 years. Menopausal women have various health problems due to a decrease in the hormone estrogen, both short and long term. One of the long-term effects that may occur in postmenopausal women is bone fragility or osteoporosis. Osteoporosis is a metabolic bone disease characterized by decreased bone mass. Osteoporosis is caused by reduced bone matrix and minerals accompanied by microarchitecture damage, this will result in decreased bone strength so that bones will break easily. Postmenopausal osteoporosis goes hand in hand with the aging process and a decrease in the hormone estrogen. Decreased levels of the hormone estrogen cause the loss of the protective properties of estrogen in bones. The functions of estrogen in bone are inhibit osteoclastic differentiation and limit the production of Receptor Activator of Nuclear Factor Kappa-b Ligand (RANKL) by osteoblasts, T cells and B cells. Hypoestrogens are associated with decreased Transforming Growth Factor-b (TGF-β) resulting in increased production of Tumor Necrosis Factor-α (TNF-α) by T cells. Increased TNF- α will stimulate the production of RANKL. Osteoclasts are then directly stimulated by T cells that are activated by increased TNF-α via RANKL stimulation. RANKL plays an important role in osteoclastogenesis, osteoclast differentiation and activation, and osteoclast apoptosis. RANKL that binds to RANK will activate the osteoclastogenesis pathway so that bone resorption occurs. Hypoestrogen in menopause also causes loss of the protective effect of estrogen against oxidative stress such as Reactive Oxygen Species (ROS), followed by depletion of antioxidant enzymes. ROS are very reactive and will increase H2O2 levels so that they damage various surrounding biomolecules such as proteins, Deoxyribose Nucleic Acid (DNA) and lipids, especially Polyunsaturated Fatty Acids (PUFA). PUFA oxidation forms Malondialdehyde (MDA), one of the end products of lipid peroxidation. Excessive amounts of MDA can cause damage to cell membranes and are carcinogenic to mutagenic. The high concentration of MDA proves the body's low antioxidant status so it cannot prevent the reactivity of free radical compounds. Standard therapy for postmenopausal women is hormone replacement therapy (HRT), which aims to restore estrogen balance. However, HRT is still debated because its use can cause other diseases such as cancer and stroke. While hormone replacement therapy has many side effects, phytoestrogens can be used as a natural therapy option to treat hormonal imbalances. Phytoestrogens are plant-derived compounds that are similar to estrogen. One of the phytoestrogens is isoflavones, while one of the isoflavone groups with the highest number of conjugates is genistein. The genistein contained in cowpeas is 3.02 to 3.82 mg per 100 g. Genistein exerts an estrogenic effect on a number of target organs that have ERα and/or ERβ. Genistein can bind to ER which will affect the osteoblast differentiation process. This can be used to treat postmenopausal symptoms, which mostly occur due to hypoestrogen conditions, one of which is osteoporosis. This study aims to prove the etanolic extract of cowpea (Vigna unguiculata) can reduce the expression of bone RANKL and serum malondialdehyde levels of white rats (Rattus norvegicus) ovariectomized model. The research method used is true experimental with a post test only control group design approach. The samples consisted of SHAM rats (negative control), ovariectomized/OVX rats (positive control), OVX rats and given estradiol valerate at a dose of 0.18 mg/kgBW (treatment 1), OVX rats and given cowpea extract at a dose of 1.25 mg/kg. kgBW (treatment 2), OVX rats and given cowpea extract at a dose of 2.5 mg/kgBW (treatment 3), OVX rats and given cowpea extract at 5 mg/kgBW (treatment 4). Bone RANKL expression was observed after immunohistochemical staining and calculated by scanning the dot slideix microscope with 10 times the field of view using 400x magnification. Meanwhile, serum MDA levels were measured using the ELISA method. Data analysis on the normality test was carried out using the Shapiro-Wilk test and the results showed that the bone RANKL expression data and serum MDA levels for each observation group were normally distributed. Based on the One Way Anova test on bone RANKL expression data, it was found that there was a significant difference in the mean bone RANKL expression of the six groups of observational samples. It was proven that the administration of cowpea extract could reduce the bone RANKL expression of OVX rats. Furthermore, based on the One Way Anova test on serum MDA level data, it was obtained that there was a significant difference in the average of the six groups of observational samples. It is proven that the administration of cowpea extract can reduce MDA serum levels of OVX rats, especially at a dose of 5 mg/kgBW. Based on the Pearson correlation test between the dose of cowpea extract and serum MDA levels, the result is -0.722, which shows a strong correlation. It is evident that the higher the dose of cowpea extract given, the lower the serum MDA level. The conclusion of this study is that the etanolic extract of cowpea (Vigna unguiculata) can reduce the expression of bone RANKL and serum MDA levels of white rats (Rattus norvegicus) ovariectomized model. Genistein in cowpea extract can bind to estrogen receptors so that the protective effect on bones is regained. In addition, cowpea extract also contains antioxidants that can be used to repair oxidative damage

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	042106
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 618 Gynecology, obstetrics, pediatrics, geriatrics > 618.2 Obstetrics
Divisions:	S2/S3 > Magister Kebidanan, Fakultas Kedokteran
Depositing User:	Sugeng Moelyono
Date Deposited:	03 Jan 2022 07:37
Last Modified:	24 Feb 2022 06:41
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/187760

Text (DALAM MASA EMBARGO) Elisa Danik Kurniawati.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2023. Download (1MB)

Actions (login required)

View Item