Pengaruh Ekstrak Etanol Bawang Dayak (Eleutherine Palmifolia(L) Merr.) Terhadap CDK dan Ekspresi Ki67 Sel Epitel Kolon Mencit Balb/C Model Colitis (Insilico Dan Invivo)

Wafi, Muhammad Farid and Prof. Agustina Tri Endharti,, S.Si, Ph.D and Prof. Dr. apt. Roihatul Muti’ah,, M.Kes (2023) Pengaruh Ekstrak Etanol Bawang Dayak (Eleutherine Palmifolia(L) Merr.) Terhadap CDK dan Ekspresi Ki67 Sel Epitel Kolon Mencit Balb/C Model Colitis (Insilico Dan Invivo). Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Kanker merupakan kondisi sel yang abnormal dalam pertumbuhan maupun perkembangannya ditandai dengan terjadinya proliferasi sel tidak terkendali, bersifat invasif dan dapat menyebar ke bagian organ sekitar. Prevalensi kanker kolon masih menjadi salah satu kejadian tertinggi. Kejadian kanker kolon dapat meningkat oleh peradangan pada kolon. Patogenesisnya masuknya antigen atau benda asing ke daerah kolon mengakibatkan sekresi sitokin proinflamasi (IL1, IL6, TNF-α, IFN-γ). Terjadinya inflamasi meningkatkan radikal bebas (ROS) yang berkontribusi karsinogenesis kolon. Selain itu, terjadinya mutasi p53 pada mukosa kolon pada peradangan kronis mengakibatkan siklus sel yang tidak terkontrol, ditandai ekspresi Ki67 berlebih dan menurunnya jumlah apoptosis pada sel yang rusak. Terjadinya siklus sel tidak terkontrol menyebabkan peningkatan ekspresi dari CDK1, CDK2 dan CDK4. Hal ini dapat meningkatkan proliferasi sel yang dapat memicu terjadinya perkembangan sel kanker dengan ditandai dengan peningkatan proliferasi ki67 yang meningkat pada fase mitosis (M). Sehingga dalam penelitian ini, bertujuan untuk mengetahui binding afinity tanaman bawang dayak dengan senyawa mayor 1,4 naphthoquinon pada CDK1, CDK2 dan CDK4 serta membuktikan penurunan ekspresi dari Ki67 yang merupakan marker of proliferation. Dalam penelitian ini menggunakan 2 metode yaitu in islico dan in vivo. Secara in silico, data variabel independen dalam penelitian ini, yaitu senyawa 1,4 naphthoquinon yang didapatkan dari PubChem. Sedangkan struktur makromolekul dari variabel dependen yaitu CDK1, CDK2, dan CDK4 dengan data bank protein code (PDB) masing-masing yaitu 6GU6, 6GUC, dan 1GIH. Selanjutnya dilakukan proses docking menggunakan aplikasi Molegro untuk mengetahui binding affinity, guna mengetahui energi ikatan yang terjadi. Untuk menjamin senyawa 1,4 naphthoquinon aman dikonsumsi, dilakukan uji kelayakan yang meliputi uji fisikokimia untuk memprediksi kemampuan senyawa dalam menembus sawar darah otak, serta uji hukum 5 Lipinski untuk menilai kemampuan bioavaibilitas oral. Kemudian juga dilakukan pengujian toksisitas Prediksi fisikokimia didapatkan hasil dari senyawa 1,4 naphthoquinon menunjukkan bahwa telah dipenuhinya hukum 5 Lipinski sehingga dapat diprediksi bahwa senyawa uji memiliki permeabilitas yang baik, dapat diabsorbsi dengan baik dan mempunyai bioavaibilitas oral baik. Selanjutnya, berdasarkan analisis bioinformatika, hasil Rerank Score pada semua native ligand menunjukkan nilai yang lebih kecil dari senyawa 1,4 naphthoquinon. Hal ini berarti native ligand pada reseptor 6GU6, 6GUC, dan 1GIH mempunyai afinitas lebih tinggi dibandingkan dengan senyawa 1,4 naphthoquinon. Sehingga potensi senyawa 1,4 naphthoquinon untuk berikatan dengan dengan ketiga reseptor sangatlah kecil dikarenakan perbedaan energi yang terlalu jauh. Potensi adanya interaksi sterik hanya dimunculkan antara senyawa 1,4 naphthoquinon dengan native ligand A pada reseptor 6GUC, dengan asam amino lys 33(A). Hal ini dapat menunjukkan bahwa senyawa 1,4 naphthoquinon tidak dapat berinteraksi langsung dengan kompleks CDK/cyclin sehingga tidak memiliki potensi untuk menjadi inhibitor CDK1, CDK2 maupun CDK4. Selanjtunya pada prediksi toksisitas senyawa 1,4 naphthoquinon tergolong kelas toksisitas 3 yaitu 50-300 mg/kg kategori toksisitas sedang menurut GHS, serta didapatkan hasil tidak terdapat hepatotoksik, namun memiliki sensitivitas terhadap kulit sehingga perlu dicantumkan peringatan keamanan dalam pelabelannya. Secara in vivo, dikerjakan guna membuktikan pengaruh pemberian ekstrak etanol bawang dayak dapat menurunkan ekspresi Ki67 pada sel epitel kolon dalam bahan biologi tersimpan dari mencit BALB/c yang diinduksi AOM DSS. Sampel terdiri enam kelompok yang berasal dari bahan biologi tersimpan dari kolon mencit BALB/c yang diinduksi AOM DSS. Dua kelompok kontrol yaitu negatif dan positif, tiga kelompok pemberian ekstrak ix bawang dayak dengan dosis masing-masing 0,25 mg/20gBB, 0,50 mg/20gBB, 1,00 mg/20gBB serta satu kelompok pembanding dengan doxorubicin 0,052 mg. Selanjutnya dilakukan pewarnaan IHK menggunakan antibodi primer Ki67. Didapatkan hasil penelitian secara statistik terjadi penurunan proliferasi sel epitel kolon pada ketiga kelompok mencit dengan terapi ekstrak bawang dayak. Dengan penurunan terbaik yaitu pada dosis 1,00 mg/20gBB memberikan hasil penurunan jumlah proliferasi sel epitel 11 ± 1.04 sel/LPB, nilai tersebut paling mendekati dengan kelompok dosis pembanding doxorubicin 0,052 mg (8 ± 0.55 sel/LPB) dan kelompok kontrol negatif (6 ± 1.48 sel/LPB). Sehingga pemberian ekstrak bawang dayak (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) dapat menurunkan ekspresi Ki67 pada sel epitel kolon dalam bahan biologi tersimpan dari mencit BALB/c yang diinduksi AOM DSS secara in vivo.

English Abstract

Cancer is a cell condition that is abnormal in its growth and development characterized by uncontrolled cell proliferation, is invasive and can spread to nearby organs. Colon cancer prevalence is still one of the highest incidences. The incidence of colon cancer can be increased by inflammation of the colon. The pathogenesis of entry of antigen or foreign body into the colon area results in the secretion of proinflammatory cytokines (IL1, IL6, TNF-α, IFN-γ). The occurrence of inflammation increases free radicals (ROS) which contribute to colon carcinogenesis. In addition, the occurrence of p53 mutations in the colonic mucosa in chronic inflammation results in an uncontrolled cell cycle, characterized by excess expression of Ki67 and decreased number of apoptosis in damaged cells. The occurrence of uncontrolled cell cycle causes increased expression of CDK1, CDK2 and CDK4. This can increase cell proliferation which can trigger the development of cancer cells characterized by increased proliferation of ki67 which increases in the mitotic (M) phase. So in this study, the aim was to determine the binding affinity of Dayak onion plants with the major compound 1,4 naphthoquinone on CDK1, CDK2 and CDK4 and to prove decreased expression of Ki67 which is a marker of proliferation. In this study using 2 methods, namely in islico and in vivo. In silico, the independent variable data in this study, namely the 1,4 naphthoquinone compound obtained from PubChem. While the macromolecular structure of the dependent variable is CDK1, CDK2, and CDK4 with the protein code (PDB) data bank, respectively, namely 6GU6, 6GUC, and 1GIH. Next, the docking process is carried out using the Molegro application to determine binding affinity, in order to determine the bond energy that occurs. To ensure that the 1,4 naphthoquinone compound is safe for consumption, a feasibility test was carried out which included a physicochemical test to predict the compound's ability to penetrate the blood-brain barrier, as well as the Lipinski's 5th law test to assess its oral bioavailability. Then also conducted toxicity testing The physicochemical predictions obtained from the 1,4-naphthoquinone compound show that Lipinski's 5th law has been fulfilled so that it can be predicted that the tested compound has good permeability, can be absorbed well and has good oral bioavailability. Furthermore, based on bioinformatics analysis, the Rerank Score results for all native ligands showed a lower value than 1,4 naphthoquinone. This means that the native ligand at the 6GU6, 6GUC, and 1GIH receptors has a higher affinity than the 1,4 naphthoquinone compound. So the potential for the 1,4 naphthoquinone compound to bind to the three receptors is very small because the energy difference is too great. The potential for steric interactions only arises between 1,4 naphthoquinone compounds and native ligand A at the 6GUC receptor, with the amino acid lys 33(A). This could indicate that the 1,4 naphthoquinone compound cannot interact directly with the CDK/cyclin complex so it does not have the potential to become a CDK1, CDK2 or CDK4 inhibitor. Furthermore, in predicting the toxicity of 1,4 naphthoquinone, it is classified as toxicity class 3, namely 50-300 mg/kg of moderate toxicity according to GHS, and the results show that there is no hepatotoxicity, but has sensitivity to the skin, so a safety warning needs to be included on the labeling. In vivo, this was done to prove the effect of giving Dayak onion ethanol extract on reducing Ki67 expression in colonic epithelial cells in stored biological material from BALB/c mice induced by AOM DSS. The samples consisted of six groups derived from stored biological material from the colon of BALB/c mice induced by AOM DSS. Two control groups were negative and positive, three groups were given Dayak onion extract with doses of 0.25 mg/20gBW, 0.50 mg/20gBW, 1.00 mg/20gBW respectively and one control group xi with 0.052 mg doxorubicin. Next, IHK staining was carried out using the Ki67 primary antibody. The results of the study statistically showed a decrease in the proliferation of colonic epithelial cells in the three groups of mice treated with Dayak onion extract. With the best decrease, namely at a dose of 1.00 mg/20gBW, it resulted in a decrease in the number of epithelial cell proliferation of 11 ± 1.04 cells/ HPF, this value was closest to the doxorubicin doxorubicin 0.052 mg group (8 ± 0.55 cells/ HPF) and the negative control group ( 6 ± 1.48 cells/HPF). So that the administration of Dayak onion extract (Eleutherine palmifolia (L.) Merr) can reduce Ki67 expression in colonic epithelial cells in stored biological material from BALB/c mice induced by AOM DSS in vivo.

Other obstract

-

Item Type: Thesis (Magister)
Identification Number: 0422060170
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: 08 May 2023 07:32
Last Modified: 08 May 2023 07:32
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/198961
[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO] Text (DALAM MASA EMBARGO)
muhammad wafi.pdf
Restricted to Registered users only until 31 December 2024.
Download (5MB)

Actions (login required)

View Item View Item