Violita, Aldita Husna and Prof. Dr. dr. Yuyun Yuniewati Prabowowati Wadjib,, M.Kes., Sp.Rad and Prof. Dr. Titin Andri Wihastuti,, S.Kp., M.Kes (2023) Uji In Vivo dan In Silico Pengaruh Pemberian 7,8 Dihidroksiflavon Oral Terhadap Kadar Malondialdehida Serum dan Mekanisme Antioksidan Glutation S-Transferase pada Tikus Model Stroke Iskemik. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Stroke menjadi salah satu pokok masalah di dunia bidang kesehatan, termasuk Indonesia. Pada kondisi ini akan terjadi defisiensi oksigen dan glukosa serta produksi ATP. Dimana cedera pada stroke dapat terjadi akibat adanya mekanisme eksitotoksisitas, stres oksidatif, inflamasi, serta kematian sel baik nekrosis maupun apoptosis. Proses ini juga dapat menyebabkan produksi radikal bebas dimana metabolism akan terjadi secara anaerob dan membentuk anion superoksida. Kineja pompa ion akan terganggu sehingga terjadi depolarisasi membrane sel dan pelepasan glutamate yang masif. Kondisi ini akan ditangani oleh tubuh dengan upaya reperfusi yang mana juga berpotensi menyebabkan peningkatan produksi reactive oxygen spesies akibat peran beberapa enzim seperti xanthine oxidase dan NADPH oxidase. ROS yang terakumulasi kemudian memicu disfungsi mitokondria sehingga terjadi pelepasan protein proapoptosis dan terjadi kematian sel. Kondisi kegagalan tubuh mengkompensasi tingginya kadar radikal bebas dengan produksi antioksidan disebut stres oksidatif. Penanganan stroke akut selain dengan metode rekanalisasi vaskular juga difokuskan untuk sel-sel yang mengalami kerusakan atau cedera yang mana agen untuk menangani hal tersebut adalah agen neuroprotektan. Agen yang umum digunakan adalah sitikolin dan pirasetam, namun diketahui masih memiliki efek samping minor yang dapat menjadi celah untuk pencarian agen terapeutik terbaru bagi stroke iskemik salah satunya yaitu 7,8 Dihidroksiflavon. Berbagai penelitian terdahulu menyebutkan bahwa senyawa ini sebagai agonis TrkB memiliki aktivitas neurotropin yang mimetik dengan BDNF yang mana dapat melindungi sel neuron dari toksisitas serta memicu proses synaptogenesis. Ia dapat memperbaiki defisit motorik yang terjadi pada penyakit neurologis, serta dapat menurunkan kadar Malondialdehida pada proses penuaan dengan berperan menjadi antioksidan. Penelitian terkait peranan 7,8 DHF pada sebagai neuroprotektan dalam mekanisme antioksidan masih belum banyak dijelaskan maka dari itu penelitian in vivo dilakukan untuk mengetahui peranannya sebagai neuroprotektan dalam kondisi stroke iskemik (model MCAO) ditinjau dari kadar MDA serum (ng/mL) yang dihasilkan sebagai marker stres oksidatif dengan metode ELISA. Isolat 7,8 DHF akan diberikan selama 14 hari dengan dosis berbeda (10, 20, dan 50 mg/kgBB). Selain itu, dikaji pula kemungkinan mekanisme antioksidan yang diperankan dengan meninjau interaksinya secara in silico dengan salah satu enzim antioksidan tubuh yaitu Glutation S-Transferase (PDB ID: 13GS). Berbagai situs online dan perangkat lunak digunakan pada studi ini, viii antara lain PASS Online, PreADMET Online, SwissADME, pkCSM, Lipinski Rule of Five, Protein Data Bank, PubChem, Open Babel, BIOVIA Discovery Studio, PyRx, dan PyMOL. Hasil penelitian in vivo memperlihatkan bahwa terjadi perubahan kadar MDA pada seluruh kelompok perlakuan. Kadar tertinggi 445,14 + 31,6 ditemukan pada kelompok kontrol (+) yaitu model stroke iskemik tanpa pemberian isolat, hasil ini menunjukkan bahwa stroke iskemik dapat menyebabkan tingginya derajat stres oksidatif. Sebaliknya, penurunan kadar MDA terbesar ditemukan pada model stroke iskemik dengan pemberian isolat 50 mg/kgBB. Dosis ini selain meminimalkan kerusakan, terjadi pula pencegahan akibat kondisi iskemik. Hal ini ditunjukkan dari hasilnya yaitu 39,06 + 14,75 yang mana lebih rendah dari kontrol positif dan bahkan kelompok normal (81,97 + 33,94). Hasil penelitian in silico dilakukan dengan membandingkan nilai kekuatan ikatan serta jenis ikatan antara 7,8 DHF dan Native ligand dengan protein enzim GST. Interaksi antara 7,8 DHF dengan GST menunjukkan nilai kekuatan ikatan yaitu -8,1 Kcal/mol sedangkan native ligand sebesar -5,9 Kcal/mol. Nilai yang rendah menunjukkan kekuatan yang tinggi dengan energi yang kecil dan stabilitas ikatan yang baik. Selain itu, meskipun terdapat beberapa ikatan yang terjadi dengan residu yang sama antara 7,8 DHF dan native ligand, namun jenis ikatan yang terjadi didapatkan berbeda. 7,8 DHF berinteraksi dengan GST pada residu Phe8 dan Tyr108 dengan ikatan Pi T-Shaped dan Pi-Pi Stacked; Ile104, ARg13, dan Val10 dengan ikatan Pi-Alkyl; Tyr7 dengan ikatan donor hidrogen dan; Tyr103, Arg100, Gly12, ASn204, Ile203, dan Gly205 dengan ikatan Van der Waals. Ikatan hidrofobik yang banyak terbentuk menyebabkan struktur yang lebih stabil dan mampu meningkatkan efektivitas dari protein target yaitu menstimulasi GST dalam menjalankan tugas sebagai antioksidan dikondisi stres oksidatif. Penelitian ini mneunjukkan pemberian 7,8 DHF berpengaruh terhadap kadar MDA serum tikus model stroke iskemik dan 7,8 DHF juga berpotensi sebagai neuroprotektan dengan interaksinya dengan GST.
English Abstract
Stroke is the world's most frequent health concern, notably in Indonesia. Deficiency of oxygen and glucose, as well as ATP production, will occur in this condition. Stroke can be caused by a number of factors, including exitotoxicity, oxidative stress, inflammation, and the development of either necrosis or apoptosis. This process can also cause anaerobic metabolism and increase the amount of anion superoksida produced. Ion pumping kinetics will deteriorate, resulting in depolarization of the cell membrane and increased glutamate excretion. This condition will be intensified by the body's response to reperfusion, which may also result in an increase in reactive oxygen concentrations as a result of many enzymes such as xanthine oxidase and NADPH oxidase. ROS that is accumulated then impairs mitochondrial function, resulting in protein pro-apoptotic and induce cell death. Condition when the body failure to compensates for excessive levels of free radicals by producing antioxidants, a phenomenon known as oxidative stress. The treatment of acute stroke in addition to the vascular recanalization method is also focused on cells that have been damaged or injured, where the agent to deal with it is a neuroprotective agent. Commonly used agents are citicoline and piracetam, but are known to still have minor side effects that can be a loophole for the search for the latest therapeutic agents for ischemic stroke, one of which is 7,8 Dihydroxyflavone. Various previous studies have stated that this compound as a TrkB agonist has mimetic neurotropin activity with BDNF which can protect neuron cells from toxicity and trigger the process of synaptogenesis. It can improve motor deficits that occur in neurological diseases, and can reduce Malondialdehyde levels in the aging process by acting as an antioxidant. Research related to the role of 7.8 DHF as a neuroprotector in antioxidant mechanisms is still not widely explained, therefore in vivo research was conducted to determine its role as a neuroprotectorant in ischemic stroke conditions (MCAO model) in terms of serum MDA levels (ng / mL) produced as a marker of oxidative stress with the ELISA method. Isolates of 7.8 DHF will be administered for 14 days at different doses (10, 20, and 50 mg/kgBB). In addition, it was also studied the possibility of antioxidant mechanisms by reviewing their interactions with one of the body's antioxidant enzymes, namely Glutation S-Transferase (PDB ID: 13GS). Various online sites and software were used in this study, including PASS Online, PreADMET Online, SwissADME, pkCSM, Lipinski Rule of Five, Protein Data Bank, PubChem, Open Babel, BIOVIA Discovery Studio, PyRx, and PyMOL. x In vivo investigations revealed that MDA levels changed in all treatment groups. The positive (+) control group had the highest levels of 445.14 + 31.6 which is ischemic stroke model without isolate administration, these results suggest that ischemic stroke can cause a high degree of oxidative stress. In contrast, the greatest decrease in MDA levels was found in the ischemic stroke model with the administration of isolates of 50 mg/kgBB. This dose in addition to minimizing damage, there is also prevention due to ischemic conditions. This is shown from the results of 39.06 + 14.75 which is lower than the positive control and even the normal group (81.97 + 33.94). The results of the in silico study were carried out by comparing the bond strength values and bond types between 7.8 DHF and Native ligand with the GST enzyme protein. The interaction between 7.8 DHF and GST showed a bond strength value of -8.1 Kcal/mol while the native ligand was -5.9 Kcal/mol. A low value indicates high strength with little energy and good bond stability. In addition, although there are several bonds that occur with the same residue between 7.8 DHF and native ligands, the types of bonds that occur are obtained differently. 7.8 DHF interacts with GST on Phe8 and Tyr108 residues with T-Shaped and Pi-Pi Stacked Pi bonds; Ile104, ARg13, and Val10 with Pi-Alkyl bonds; Tyr7 with hydrogen donor bond and; Tyr103, Arg100, Gly12, ASn204, Ile203, and Gly205 with Van der Waals bonds. Hydrophobic connections that are widely formed result in a more stable structure and can boost the target protein's efficacy, namely stimulating GST in carrying out tasks as antioxidants conditioned by oxidative stress. This study demonstrated that giving 7.8 DHF had an influence on blood MDA levels in ischemic stroke model mice, and that 7.8 DHF had the potential to be a neuroprotective agent. neuroprotector with its interaction with GST.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | 0422060141 |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 616 Diseases > 616.02 Special topics of disease > 616.025 Medical emergencies / Emergency medicine / Emergency nursing / Triage (Medicine) |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Ilmu Biomedis, Fakultas Kedokteran |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 04 May 2023 01:21 |
| Last Modified: | 04 May 2023 01:21 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/198532 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
ALDITA HUSNA VIOLITA.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (4MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |