Darwatik, - (2016) Pengaruh Pemberian Antosianin Ubi Ungu (Ipomea Batatas L.) Kultivar Gunung Kawi Terhadap Ekspresi Tnf- , Apoptosis Dan Fungsi Memori Spasial Pada Sel Hipokampus Otak Tikus Wistar/(Rattus Novergicus) Model Diabetes Melitus. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Diabetes melitus (DM) merupakan gangguan metabolisme dengan fenotip hiperglikemia. Disregulasi metabolik yang berhubungan dengan diabetes melitus menyebabkan perubahan patofisiologi sekunder di beberapa sistem organ, salah satunya adalah sistem saraf pusat. Atrofi serebral moderat dan peningkatan lesi subkortikal serta batang otak telah dilaporkan pada pasien diabetes yang tidak terkontrol, menyebabkan terjadinya gangguan memori, belajar, kognitif serta meningkatkan insiden demensia Alzheimer dan demensia vaskuler. Pasien dengan diabetes melitus tipe 2 mengalami defisit kognitif yang khusus berhubungan dengan kelainan hipokampus yang didukung dengan defisit pada morris water maze test (sebuah tes untuk memori spasial yang dependen hipokampus) pada hewan coba, selain itu dengan menggunakan Functional magnetic resonance imaging (fMRI) menunjukkan terjadi penurunan neural network pada hipokampus dan girus parahipokampus bilateral pasien dengan diabetes melitus tipe 2 dan ini berhubungan dengan terganggunya memori spasial serta fungsi kognitif. Kerusakan hipokampus ini berhubungan dengan hiperglikemia yang telah terbukti menyebabkan peradangan di otak, sitokin proinflamasi seperti TNF-α dan interleukin-1 beta terbukti meningkat pada hipokampus tikus model diabetes melitus yang diinduksi streptozotocin, dimana NFkB memainkan peran sentral dalam inisiasi dan amplifikasi inflamasi. Hiperglikemia juga mengganggu struktur sinaptik dan menginduksi apoptosis neuronal yang ditunjukkan dengan meningkatnya pewarnaan sel TUNEL positif pada hipokampus tikus diabetes melitus. Terapi yang efektif terhadap gangguan fungsi kognitif akibat hiperglikemia yang sampai saat ini masih dalam perdebatan, menjadikan pendekatan pencegahan menjadi pilihan. Antosianin adalah pigmen air laut yang secara alami terdapat pada beberapa jenis tumbuhan, antosianin merupakan antioksidan yang poten dan memiliki efek neuroprotektan sehingga berperan pada perbaikan memori serta kognisi pada tikus dan manusia. Dengan demikian pemberian antosianin diharapkan dapat mencegah terjadinya gangguan memori akibat hiperglikemia pada penderita diabetes melitus melalui penurunan ekspresi sitokin proinflamasi yaitu TNF-α dan penurunan apoptosis pada sel hipokampus. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemberian antosianin pada dan ekspresi TNF-α, dan apoptosis sel hipokampus serta fungsi memori spasial otak tikus model diabetes melitus. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental post-test only control group menggunakan 20 ekor tikus wistar/Rattus novergicus dibagi ke dalam 5 kelompok, antara lain kelompok kontrol negatif (tanpa diet tinggi lemak, tanpa injeksi streptozotocin, tanpa pemberian antosianin), kontrol positif (diberi diet tinggi lemak, dilakukan injeksi streptozotocin, tanpa pemberian antosianin), kelompok P1, P2, dan P3 (diberi diet tinggi lemak, dilakukan injeksi streptozotocin, diberi antosianin peroral dosis 10, 20, 80 mg/kgBB secara berurutan). Pengamatan waktu tempuh morris water maze untuk melihat memori spasial dilakukan pada hari ke-6 dan hari ke-54. Selanjutnya dilakukan dekapitasi untuk mengambil otak tikus dan dilakukan pemeriksaan ekspresi TNF-α (santacruz biotechnology), dan apoptosis (enogene) pada sel hipokampus. Hasil uji one way ANOVA terhadap ekspresi TNF-α sel hipokampus menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antar kelompok (p<0.05). Uji Tukey HSD menunjukkan bahwa rata-rata ekspresi TNF-α sel hipokampus lebih rendah pada kontrol negatif dibanding kontrol positif dan terdapat perbedaan yang signifikan (p=0.01). Rata-rata ekspresi TNF-α sel hipokampus pada kelompok P1, P2, dan P3 lebih rendah dibanding kontrol positif tetapi hanya pada P3 yang menunjukkan perbedaan yang signifikan (p=0.984, p=0.685, p=0.028). Hasil uji korelasi pearson antara dosis antosianin dan ekspresi TNF-α sel hipokampus menunjukkan tidak terdapat hubungan vi yang signifikan (p=0.948). Hasil uji one way ANOVA terhadap apoptosis sel hipokampus menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antar kelompok (p<0.05). Uji Tukey HSD menunjukkan bahwa rata-rata ekspresi apoptosis sel hipokampus lebih rendah pada kontrol negatif dibanding kontrol positif dan terdapat perbedaan yang signifikan (p=0.007). Rata-rata apoptosis sel hipokampus pada kelompok P1, P2, dan P3 lebih rendah dibanding kontrol positif tetapi hanya pada P3 yang menunjukkan perbedaan yang signifikan (p=0.410, p=0.054, p=0.025). Hasil uji korelasi pearson antara dosis antosianin dan apoptosis sel hipokampus menunjukkan tidak terdapat hubungan yang signifikan (p=0.610). Hasil uji one way ANOVA terhadap Rata-rata waktu tempuh Morris water maze pada hari ke-54 pada semua kuadran menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antar kelompok (p<0.05). Uji Tukey HSD menunjukkan bahwa rata-rata waktu tempuh Morris water maze pada hari ke-54 pada semua kuadran lebih rendah pada kontrol negatif dibanding kontrol positif dan terdapat perbedaan yang signifikan (p=0.000, p=0,000, p=0.000, p=0.000). Rata-rata waktu tempuh Morris water maze pada hari ke-54 semua kuadran pada kelompok P1, P2, dan P3 lebih rendah dibanding kontrol positif tetapi pada P3 semua kuadran menunjukkan perbedaan yang signifikan (p=0.514, p=0.680, p=0.968, p=0.978). Hasil uji korelasi pearson antara dosis antosianin dan rata-rata waktu tempuh Morris water maze pada hari ke-54 pada semua kuadran menunjukkan tidak terdapat hubungan yang signifikan (p=0.335, p=0.405, p=0.167, p=0.271). Hasil uji korelasi antara ekspresi TNF-α dan apoptosis sel hipokampus terhadap waktu tempuh Morris water maze pada hari ke-54 pada semua kuadran menunjukkan tidak terdapat hubungan yang signifikan (p=0.146, p=0.738, p=0.244, p=658) dan (p=0.128, p=0.105, p=0.136, p=079). Kesimpulan penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian antosianin peroral memberikan penurunan ekspresi TNF-α dan apoptosis sel hipokampus serta mencegah gangguan memori spasial pada tikus wistar/(Rattus novergicus) model diabetes melitus.
English Abstract
Diabetes mellitus (DM) is a metabolic disorders with phenotype of hyperglycemia. Metabolic dysregulation related with diabetes mellitus causes secondary pathophysiologic changes in multiple organ systems, one of them is the central nervous system. Moderate cerebral atrophy and increasing subcortical lesions as well as an in the brainstem has been reported in uncontrolled diabetes patients, causes impaired memory, learning, cognitive and also increasing incidence of Alzheimer's dementia and vascular dementia. Patients with type 2 diabetes undergo cognitive deficits related specifically to the abnormalities of the hippocampus that are supported by morris water maze test (a test for review memory spatial that based on dependent hippocampus) in animal study, on the other hand by using functional magnetic resonance Imaging (fMRI) showed that there was neural network decreasing at bilateral hippocampus and gyrus parahipokampus in the patients with diabetes mellitus type 2 and this was associated with disruption of spatial memory and cognitive functions. Damage of hippocampus related with hyperglycemia that has been proven to cause inflammation in the brain, proinflammatory cytokines such as TNF-α and interleukin-1 beta was increased in rat hippocampus diabetes mellitus models induced by streptozotocin, where NFkB played an important role in initiation and amplification of inflammation. Hyperglycemia also disrupts synaptic structure and induces apoptosis of neuronal items that shown by TUNEL positive cells increased staining in hippocampus of mice with diabetes mellitus. Effective therapy against cognitive impairment as a result of hyperglycemia was debatable, made a precautionary approach be an option. Anthocyanins are pigments seawater that is naturally present in some plant species, anthocyanin is a potent antioxidant and has an neuroprotectant effect therefore contribute to the improvement of memory and cognition in rats and humans. The administration of anthocyanin is expected to prevent memory disorders due to hyperglycemia in diabetes mellitus patients through decreased expression of proinflammatory cytokines especially TNF-α and decreased apoptosis in the hippocampus cells. This study was conducted to determine the effect of anthocyanins on and the expression of TNF-α, and apoptosis of cells of the hippocampus and spatial memory function of rat brain diabetes mellitus models. This study was an experimental post-test only control group used 20 rats Wistar/ Rattus novergicus divided into 5 groups, including negative control group (without high-fat diet, without the injection of streptozotocin, without giving anthocyanins), the positive control (fed a diet high-fat, do streptozotocin injection, without giving anthocyanins), the group P1, P2, and P3 (given a high-fat diet, do streptozotocin injection, given anthocyanin oral dose of 10, 20, 80 mg/kg, respectively). Observations travel time Morris water maze to see the spatial memory was done in day 3 and day 50. Furthermore, we did the decapitation to pick the brains of mice and examined the expression of TNF-α (santacruz biotechnology), and apoptosis (enogene) in the hippocampus cells. One way ANOVA test results on the expression of TNF-α cells of the hippocampus showed that there were significant differences between groups (p <0.05). Tukey HSD test shows that the average expression of TNF-α hippocampus cells was lower in the negative control than the positive control and a significant difference (p=0.01). The average expression of TNF-α cells of the hippocampus in the group P1, P2, and P3 is lower than the positive control, but only in P3 which showed a significant difference (p=0984, p=0685, viii p=0.028). The results of Pearson correlation test between the dose of anthocyanin and TNF- α expression of hippocampal cells showed no significant correlation (p 0948). One way ANOVA test results against hippocampal cell apoptosis showed that there were significant differences between groups (p <0.05). Tukey HSD test shows that the average expression of apoptotic cells was lower in the hippocampus compared to the negative control and a positive control there was significant difference (p=0.007). Average hippocampal cell apoptosis in group P1, P2, and P3 is lower than the positive control, but only in P3 which showed a significant difference (p =0.410, p=0054, p=0.025). The results of Pearson correlation test between the dose of anthocyanin and apoptosis of hippocampus cells showed no significant correlation (p=0.610). One way ANOVA test results to the average travel time Morris water maze on day 50 in all quadrants showed that there were significant differences between groups (p<0.05). Test Tukey HSD showed that the average travel time Morris water maze on day 50 in all quadrants was lower in the negative control than the positive control and a significant difference (p=0.000, p=0.000, p=0.000, p=0.000). The average travel time Morris water maze on day 50 all quadrants in the group P1, P2, and P3 was lower than the positive control but at P3 showed no a significant difference (p=0.514, p=0.680, p=0.968, p=0.978). The results of Pearson correlation test between the dose of anthocyanin and the average travel time Morris water maze on day 50 in all quadrants showed no significant correlation (p=0.335, p=0.405, p=0.167, p=0.271). The result of the correlation between the expression of TNF-α and apoptosis of hippocampus on travel time Morris water maze on day 54 in all quadrants showed no significant correlation (p = 0146, p = 0.738, p = 0.244, p = 658) and (p = 0.128, p = 0105, p = 0.136, p = 079). The conclusion of this study show that the oral administration of anthocyanins provided decreased expression of TNF-α and apoptosis of hippocampus and spatial memory improvement better in Wistar rats/Rattus novergicus model of diabetes mellitus.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/615.323 94/DAR/p/2016/041704045 |
| Uncontrolled Keywords: | ANTHOCYANINS, CONVOLVULACEAE, IPOMOCA, TUMOR NECROSIS FACTOR, APOPTOSIS, HIPPO CAMPUS (brain), DIABETES |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 616 Diseases > 616.9 Other disease > 616.99 Tumors and miscellaneous communicable diseases > 616.994 Cancers |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Ilmu Biomedis, Fakultas Kedokteran |
| Depositing User: | Nur Cholis |
| Date Deposited: | 30 Aug 2017 02:42 |
| Last Modified: | 16 Jun 2023 07:31 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/1878 |
Preview |
Text
BAGIAN DEPAN.pdf Download (28MB) | Preview |
Preview |
Text
15. BAB 1 PENDAHULUAN .pdf Download (157kB) | Preview |
Preview |
Text
16. BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA.pdf Download (1MB) | Preview |
Preview |
Text
17.BAB 3 KERANGKA KONSEP.pdf Download (118kB) | Preview |
Preview |
Text
18. BAB 4 METODE PENELITIAN .pdf Download (242kB) | Preview |
Preview |
Text
19. BAB 5 HASIL PENELITIAN.pdf Download (553kB) | Preview |
Preview |
Text
20. BAB 6 PEMBAHASAN.pdf Download (219kB) | Preview |
Preview |
Text
21. BAB 7 KESIMPULAN DAN SARAN.pdf Download (135kB) | Preview |
Preview |
Text
22. DAFTAR PUSTAKA .pdf Download (224kB) | Preview |
Actions (login required)
 |
View Item |