Pengaruh Ekstrak Etanol Pegagan (Centella Asiatica) Terhadap Lokomotor, Osifikasi Tulang Keras, Ekspresi Sirtuin 1 (Sirt1), Dan Apoptosis Larva Zebrafish Yang Dipapar Aluminium

Supriadi, Rizky Febriyanti (2019) Pengaruh Ekstrak Etanol Pegagan (Centella Asiatica) Terhadap Lokomotor, Osifikasi Tulang Keras, Ekspresi Sirtuin 1 (Sirt1), Dan Apoptosis Larva Zebrafish Yang Dipapar Aluminium. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Aluminium merupakan logam yang paling banyak terdapat di kerak bumi dan penggunaannya dalam kehidupan sehari-hari tidak terelakkan. Aluminium yang berada di lingkungan maupun bahan-bahan olahan bisa masuk ke dalam tubuh melalui saluran pencernaan maupun saluran olfaktori dan terakumulasi di semua jaringan mamalia, terutama di ginjal, hati, jantung, tulang dan otak. Aluminium yang terakumulasi di otak dan organ lain mengakibatkan disfungsi dan toksisitas dan merupakan faktor etiologi penting dari beberapa gangguan neurodegeneratif seperti penyakit Alzheimer, Parkinson dan penyakit neurodegeneratif kronis lainnya. Aluminium juga menjadi penyebab gangguan motorik, anemia, osteomalasia dan dementia. WHO telah menetapkan nilai ambang batas kadar aluminium di dalam minuman ialah sebesar 0,2 mg/L. Aluminium yang terakumulasi di dalam tubuh secara kronis menyebabkan munculnya penyakit dan gangguan perkembangan, namun keterpaparan pada logam ini masih dianggap remeh. Aluminium masuk menyebabkan gangguan homeostasis logam dalam tubuh dan menginduksi peningkatan reactive oxygen species (ROS) yang berlebihan. Peningkatan ROS ini mengakibatkan beberapa disfungsi dalam tubuh termasuk kematian sel atau apoptosis. Apoptosis pada sel yang berlebihan pada masa kehamilan dapat mempengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan. Struktur dan fungsi tubuh yang terganggu misalnya seperti gangguan osifikasi tulang dan gangguan aktivitas lokomotor. Apoptosis pada sel osteoblast menyebabkan proses osifikasi tulang menurun. Sedangkan apoptosis berlebihan terjadi pada sel dopaminergik menyebabkan gangguan pada proses lokomotor. Sirtuin 1 (SIRT1) adalah NAD+ kelas III histone deacetylase independent yang memperpanjang masa hidup sel dengan mengontrol penuaan sel, proliferasi sel, dan apoptosis sel. Sirtuin 1 bekerja dengan melakukan deasetilasi protein faktor transkripsi forkhead box O (FOXO), membuatnya menjadi inactive sehingga mencegah apoptosis sel. Pegagan adalah tanaman yang mengandung metabolit golongan triptepan dan mengandung flavonoid yang berperan sebagai antioksidan langsung atau modulator enzim yang membatasi pembentukan ROS. Tujuan penelitian ini ialah untuk mengetahui pengaruh ekstrak etanol pegagan (Centella asiatica) terhadap lokomotor, osifikasi tulang keras, ekspresi SIRT1, dan apoptosis larva zebrafish yang dipapar aluminium. Ekstrak etanol pegagan diharapkan dapat mencegah efek aluminium menyebabkan gangguan pertumbuhan dan perkembangan yang dilihat dari fungsi lokomotor dan osifikasi tulang keras melalui peningkatan SIRT1 untuk mencegah apoptosis berlebihan. Desain penelitian ini adalah true experimental dengan post test control group design only yang dilakukan pada larva zebrafish usia 2 hpf hingga 6 dpf. Embrio yang terpilih dikelompokkan ke dalam 5 kelompok yaitu kelompok kontrol negatif tanpa perlakuan apapun, kelompok kontrol positif yang diberikan AlCl3 50 μM, kelompok perlakuan 1 yang diberikan AlCl3 50 μM dan pegagan 1,25 μg/ml, kelompok perlakuan 2 yang diberikan AlCl3 50 μM dan pegagan 2,5 μg/ml, dan kelompok perlakuan 3 yang diberikan AlCl3 50 μM dan pegagan 5 μg/ml. Paparan diberikan sejak usia 2 hpf dan dipertahankan hingga larva usia 3 dpf. Pengukuran lokomotor dilakukan pada usia 4, 5 dan 6 dpf. Pengukuran osifikasi tulang menggunakan pewarnaan alizarin red dilakukan pada usia 6 dpf dan dianalisis menggunakan software ImageJ. Pengukuran SIRT1 dilakukan pada larva usia 6 dpf menggunakan metode RT-PCR setelah larva dihomogenkan dan diisolasi RNA. Untuk pengukuran apoptosis dilakukan pada usia 3 dpf dengan pewarnaan acridine orange dan difoto menggunakan mikroskop fluorensens dengan filter berwarna hijau. Data yang ada dianalisis menggunakan program SPSS v.25.0 dengan uji normalitas saphiro-wilk, uji homogenitas menggunakan Levene Test, uji one-way ANNOVA dan uji korelasi Pearson. v Hasil penelitian menunjukkan bahwa adanya penurunan lokomotor dan osifikasi tulang pada larva zebrafish yang dipapar aluminium ditunjukkan dengan adanya perbedaan signifikan antara kelompok kontrol dan kelompok perlakuan. Ekspresi SIRT1 pada larva yang dipapar aluminium juga mengalami penurunan meskipun secara statistik tidak signifikan. Apoptosis yang meningkat diamati pada larva yang dipapar aluminium pada usia 3 dpf dan berbeda signifikan antara kelompok kontrol dan kelompok perlakuan. Ada hubungan yang signifikan, sangat kuat dan searah antara osifikasi tulang dan aktivitas lokomotor larva zebrafish. Berdasarkan hasil tersebut diketahui bahwa aluminium dapat menyebabkan gangguan pertumbuhan dan perkembangan yang dilihat dari penurunan osifikasi tulang dan penurunan aktivitas lokomotor melalui penurunan SIRT1 dan peningkatan apoptosis sel. Aluminium masuk dan secara kompetitif menggantikan posisi logam yang dibutuhkan oleh tubuh sepeti besi dan kalsium dan memicu peningkatan ROS dan apoptosis. Pegagan memiliki bahan aktif yang dapat menekan produksi ROS berlebih dalam tubuh. Pegagan dengan bahan aktifnya asiatic acid dan quarcetin dapat meningkatkan ekspressi SIRT1 melalui peningkatan NAD+/NADH dan AMPK. Quarcetin juga berfungsi sebagai kelator yang dapat langsung mengikat logam sebelum memasuki sel dan dibawa untuk dieksresikan dari tubuh. Kesimpulan penelitian ini adala ekstrak etanol pegagan (Centella asiatica) dapat mencegah penurunan lokomotor, penurunan osifikasi tulang keras, penurunan ekspresi SIRT1, dan peningkatan apoptosis larva zebrafish yang dipapar aluminium.

English Abstract

Aluminum is the most abundant metal in the earth's crust and its use in everyday life is inevitable. Aluminum in the environment and processed materials can enters the body through the digestive tract and olfactory tract and accumulates in all mammalian tissues, especially in the kidneys, liver, heart, bones and brain. Aluminum which accumulates in the brain and other organs results in dysfunction and toxicity and is an important etiological factor of several neurodegenerative disorders such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease and other chronic neurodegenerative diseases. Aluminum is also a cause of motor disorders, anemia, osteomalacia and dementia. WHO has determined the threshold value of aluminum content in drinks is equal to 0.2 mg/L. Aluminum which accumulates in the body chronically causes disease and developmental disorders, but exposure to this metal is still underestimated. Aluminum entry causes a disruption of metal homeostasis in the body and induces an increase in reactive oxygen species (ROS) that resulted in several dysfunctions in the body including cell death or apoptosis. Excessive cell apoptosis during pregnancy can affect the growth and development process. The disrupted structure and function of the body, for example, is a disorder of bone ossification and impaired locomotor activity. Apoptosis in osteoblast cells causes the process of bone ossification to decrease. Whereas excessive apoptosis occurs in dopaminergic cells causing disruption in the locomotor process. Sirtuin 1 (SIRT1) is an independent NAD + class III histone deacetylase that extends cell life by controlling cell aging, cell proliferation, and cell apoptosis. Sirtuin 1 works by deacetylation of the transcription factor O forkhead box (FOXO) protein, making it inactive to prevent cell apoptosis. Gotu Kola is a plant that contains a tryptophan group of metabolites and contains flavonoids which act as direct antioxidants or enzyme modulators which limit the formation of ROS. The purpose of this study was to determine the effect of Centella asiatica ethanol extract on locomotor, ossification, SIRT1 expression, and apoptosis of zebrafish larvae exposed to aluminum. Ethanolic extract of Centella asiatica is expected to prevent the effects of aluminum causing disruption of growth and development seen from locomotor function and bone ossification through increased SIRT1 to prevent excessive apoptosis. This study design is true experimental with post test control group design only carried out on zebrafish larvae aged 2 hpf to 6 dpf. The selected embryos were grouped into 5 groups, namely the negative control group without any treatment; the positive control group given AlCl3 50 μM; treatment group 1, given AlCl3 50 μM and Centella asiatica 1.25 μg/ml; treatment group 2, given AlCl3 50 μM and Centella asiatica 2.5 μg/ml; and treatment group 3, given 50 μM AlCl3 and 5 μg/ml gotu kola. Exposure is given since 2 hpf and is maintained until the larva is 3 dpf. Locomotor measurements were carried out at ages 4, 5 and 6 dpf. Bone ossification measurements using alizarin red was performed at 6 dpf and analyzed using ImageJ software. SIRT1 measurements were performed on 6 dpf using the RT-PCR method after the larvae were homogenized and the RNA was isolated. The measurement of apoptosis was carried out at 3 dpf with acridine orange staining and photographed using a fluorescent microscope with a green filter. The existing data were analyzed using SPSS v.25.0 program with saphiro-wilk normality test, homogeneity test, one-way ANNOVA test and Pearson correlation test. The results showed decreased in locomotor activity and bone ossification in zebrafish larvae exposed to aluminum. This was indicated by the significant difference between the control group and the treatment group. SIRT1 expression in aluminum-exposed larvae also decreased even though it was not statistically significant. Increased apoptosis was observed in aluminum-exposed larvae at the age of 3 dpf and differed significantly between the control group and the treatment group. There is a significant and very strong relationship between bone ossification and locomotor activity of zebrafish larvae. vii Based on these results it is known that aluminum can cause disruption of growth and development seen from a decrease in bone ossification and a decrease in locomotor activity through decreased SIRT1 and increased cell apoptosis. Aluminum enters and competitively replaces the metal needed by the body such as iron and calcium and triggers an increase in ROS and apoptosis. Centella asiatica has active ingredients that can suppress excess ROS production in the body. Asiatic acid and quarcetin can increase SIRT1 expression through increased NAD+/NADH and AMPK. Quarcetin also functions as a chelator that can directly bind metals before entering the cell or in the cell and carried to be excreted from the body. The conclusion of this study is that ethanol extract of Pegagan (Centella asiatica) can prevent locomotor declined, decreased bone ossification, decreased SIRT1 expression, and increased apoptosis of zebrafish larvae exposed to aluminum.

Other obstract

-

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	TES/615.36/SUP/p/2019/041905775
Uncontrolled Keywords:	Ekstrak Etanol Pegagan
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 615 Pharmacology and therapeutics > 615.3 Organics drugs > 615.36 Drugs of animal origin
Divisions:	S2/S3 > Magister Kebidanan, Fakultas Kedokteran
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	07 Jun 2022 07:47
Last Modified:	07 Jun 2022 07:59
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/190851

Text RIZKY FEBRIYANTI SUPRIADI (2).pdf Download (14MB)

Actions (login required)

View Item