Pengaruh Ekstrak Kayu Manis (Cinnamomum Burmannii) Terhadap Glucose Transporter 1 (GLUT-1) dan Panjang Badan Embrio Ikan Zebra (Danio rerio) Model Hiperglikemia

Lisabilla, Fitrah Aulia and Dr.dr. Umi Kalsum,, M.Kes and Prof.Dr.dr. Sri Andarini,, M.Kes., Sp.KKLP (2022) Pengaruh Ekstrak Kayu Manis (Cinnamomum Burmannii) Terhadap Glucose Transporter 1 (GLUT-1) dan Panjang Badan Embrio Ikan Zebra (Danio rerio) Model Hiperglikemia. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Diabetes melitus gestasional (DMG) merupakan kondisi hiperglikemia atau gangguan toleransi glukosa yang terjadi atau teridentifikasi pertama kali saat masa kehamilan (usia gestasi 24-28 minggu) dan kembali normal setelah proses persalinan. Hiperglikemia pada kehamilan dapat berdampak buruk bagi kesehatan ibu maupun pada pertumbuhan janin. Peningkatan glukoneogenesis dapat dievaluasi dengan menilai phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) yaitu katalis glukoneogenesis di hati, sehingga dapat digunakan sebagai penanda hiperglikemia. Hiperglikemia erat kaitannya dengan peningkatan fluks glukosa pada jalur glikolisis dan jalur poliol, dan peningkatan spesies oksigen reaktif (ROS), yang dapat menginduksi stres oksidatif hingga terjadi apoptosis sel. Paparan glukosa dapat menekan ekspresi GLUT (glucose transporter) yang dapat menimbulkan gangguan transportasi glukosa antar membran. Penekanan GLUT-1 mengangkut glukosa melintasi plasenta dapat berpengaruh pada pertumbuhan janin, hal ini yang dapat dinilai dari panjang badan janin. Kondisi hiperglikemia juga menekan aksis GH (growth hormone)-IGF1 (Insuline like growth factor 1) serta pertumbuhan sel yang berperan penting dalam proses pertumbuhan, terutama pada usia anak. Ikan zebra (Danio rerio) merupakan model hewan yang ideal untuk mengevaluasi proses embriogenesis karena memiliki DNA homolog dengan manusia, dan berkaitan erat dengan penyakit pada manusia. Embrio ikan zebra cocok digunakan sebagai hewan model untuk mengetahui respon janin terhadap hiperglikemia. Embrio ikan zebra (Danio rerio) usia 0-72 hpf (hours post fertilization) menyerupai janin dalam kandungan. Kayu manis (Cinnamomum burmanii) merupakan tanaman herbal dengan kandungan senyawa bioaktif seperti, cinnamaldehyde, cinnamic acid, polifenol dan epicathecin yang berperan sebagai antioksidan, antiapoptosis dan antidiabetes. Tujuan dari studi ini yaitu untuk mengetahui pengaruh pemberian ekstrak kayu manis (Cinnamomum burmannii) terhadap ekspresi glucose transporter 1 (GLUT-1) dan panjang badan pada embrio ikan zebra model hiperglikemia. Penelitian merupakan true experimental post test only dengan model hewan yaitu embrio ikan zebra berusia 2-72 hpf, kemudian dipapar dengan glukosa 4% serta ekstrak kayu manis beberapa konsentrasi. Proses ekstraksi menggunakan metode maserasi dengan pelarut etanol 96%. Ikan Zebra dibagi menjadi 5 kelompok perlakuan yaitu (1) kontorl negatif (medium embrionik); (2) kontrol positif (medium embrionik + glukosa 4%); (3) Kelompok KM1 (medium embrionik + glukosa 4% + ekstrak kayu manis 1,25 μg/mL); (4) Kelompok KM2 (medium embrionik + glukosa 4% + ekstrak kayu manis 5 μg/mL); (5) (5) Kelompok KM3 (medium embrionik + glukosa 4% + ekstrak kayu manis 10 μg/mL). Pada 72 hpf, dilakukan pengukuran panjang badan menggunakan ImageRasterdan isolasi RNA serta reverse transcriptase-PCR untuk mengukur ekspresi GLUT-1 dan PEPCK. Pengolahan data menggunakan analisis statiskik pada software SPSS 22.Paparan glukosa 4% meningkatkan eskpresi PEPCK secara signifikan pada kelompok KP (kontrol positif) yang merupakan marker penanda model hiperglikemia pada embrio ikan zebra. Paparan glukosa 4% secara signifikan menekan ekspresi GLUT-1 (p < 0,05) dan menekan panjang badan (p < 0,01) embrio ikan zebra model hiperglikemia. Pemberian ekstrak kayu manis secara signifikan (p < 0,05) dapat meningkatkan ekspresi GLUT-1 dan panjang badan (p < 0,01) dengan dosis efektif yaitu 1,25 μg/mL pada peningkatan panjang badan dan 10 μg/mL pada peningkatan ekspresi GLUT-1 pada embrio ikan zebra model hiperglikemia. Ekspresi GLUT-1 dan panjang badan memiliki hubungan yang signifikan (p < 0,01) dan korelasi positif kuat (r=0,734). Dari penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa semakin meningkat ekspresi GLUT-1 maka panjang badan juga akan meningkat. Cinnamomum burmanii yang memiliki sifat sebagai antioksidan, antiapoptosis dan antidiabetes memiliki peranan dalam perbaikan kondisi pada model hiperglikemia pada embrio ikan zebra.

English Abstract

Gestational diabetes mellitus (GDM) is a condition of hyperglycemia, which is a glucose tolerance disorder that occurs for the first time during pregnancy (gestational age 24-28 weeks) and resolve after giving birth. Hyperglycemia in pregnancy can adversely affect maternal wellbeing and fetal development. Gluconeogenesis can be increased by increasing the assessment of phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK), which is a catalyst for gluconeogenesis in the liver, so it tends to be utilized as a marker of hyperglycemia. Hyperglycemia is firmly identified with an increase in glucose transition in the glycolysis and polyol pathways, and an expansion in reactive oxygen species (ROS), which can induce oxidative stress leading to cell apoptosis. Glucose exposure can downregulate the level of GLUT-1 (glucose transporter 1) which meddles with glucose transport between membrane. Suppression of GLUT-1 transport across the placenta can affect fetal growth, this can be assessed from the length of the fetal body. Hyperglycemic conditions also suppress the GH (growth hormone)-IGF1 (Insuline like growth factor 1) axis as well as cell growth that plays an important role in the growth process, in childhood. Zebrafish (Danio rerio) is an ideal model animal for embryogenesis because it has homologous DNA with human, and is closely related with human disease. Zebrafish embryo are suitable as animal models to determine fetal reaction to hyperglycemia. Zebrafish embryos aged 0-72 hpf resemble a fetus in the womb.. Cinnamon (Cinnamomum burmanii) is a herbal plant that contains bioactivecompounds, for example, cinnamaldehyde, cinnamic acid, polyphenols and epicatechin which acts as antioxidants, antiapoptotic and antidiabetics. The aim of this study was to determine the effect of cinnamon (Cinnamomum burmannii) extract on the expression of glucose transporter 1 (GLUT-1) and body length in zebrafish (Danio rerio) embryo hyperglycemic model. This research is a true experimental post test only with an animal model, using zebrafish embryos aged 2-72 hpf, then exposed to 4% glucose and cinnamon extract in several concentrations. The extraction process uses the maceration method with 96% ethanol as solvent. Zebra fish were divided into 5 treatment groups, namely (1) negative control (embryonic medium); (2) positive control (embryonic medium + 4% glucose); (3) KM1 group (embryonic medium + 4% glucose + cinnamon extract 1,25 μg/mL); (4) KM2 group (embryonic medium + 4% glucose + cinnamon extract 5 μg/mL); (5) (5) KM3 group (embryonic medium + 4% glucose + cinnamon extract 10 μg/mL). At 72 hpf, body length was measured using ImageRaster and RNA isolation and reverse transcriptase-PCR to measure the expression of GLUT-1 and PEPCK. Data processing using statistical analysis on SPSS 22 software. Exposure to 4% glucose significantly increased PEPCK expression in the KP group (positive control) which is a model marker of hyperglycemia in zebrafish embryos. Exposure to 4% glucose significantly (p < 0.05) caused downregulation in GLUT-1 level of expression and suppressed body length (p < 0.01) of a hyperglycemic zebrafish model. The administration of cinnamon extract significantly (p < 0.05) upregulate GLUT-1 expression and body length (p < 0.01). A concentration of 1.25 μg/mL was able to increase the body length and a concentration of 10 μg/mL was effective in upregulate GLUT-1 expression in zebrafish embryo hyperglycemic model. GLUT-1 expression and body length had a significant relationship (p < 0.05) and a strong positive correlation (r = 0.734). From this study it can be ascertained that an upregulate in GLUT-1 articulation will likewise increase body length. Cinnamomum burmanii which has antioxidant, antiapoptotic and antidiabetic properties has a role in improving conditions in a hyperglycemia model in zebrafish embryos

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	0422060081
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 610 Medicine and health > 610.28 Auxiliary techniques and procedures; apparatus, equipment, materials / Biomedical engineering
Divisions:	S2/S3 > Magister Ilmu Biomedis, Fakultas Kedokteran
Depositing User:	soegeng sugeng
Date Deposited:	26 May 2023 03:00
Last Modified:	26 May 2023 03:00
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/200428

Text (DALAM MASA EMBARGO) Fitrah Aulia Lisabilla.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (5MB)

Actions (login required)

View Item