Potensi Antikanker Ekstrak Heksan Caulerpa racemosa dengan Menghambat Proliferasi dan Menginduksi Apoptosis pada HT-29 Kanker Kolon Melalui Hambatan Jalur PI3K/AKT

Amalia, Nurlinah and dr. Happy Kurnia Permatasari,, Ph.D and dr. Hikmawan Wahyu Sulistomo,, Ph.D (2023) Potensi Antikanker Ekstrak Heksan Caulerpa racemosa dengan Menghambat Proliferasi dan Menginduksi Apoptosis pada HT-29 Kanker Kolon Melalui Hambatan Jalur PI3K/AKT. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Kanker kolon adalah salah satu jenis kanker yang menyerang organ kolon (usus besar) sistem gastrointestinal. Kanker kolon menempati posisi ketiga sebagai penyakit yang paling banyak menyerang masyarakat Indonesia serta menempati posisi kedua sebagai jenis kanker yang paling banyak menyerang pria. Kendala dalam pengobatan kanker yaitu timbulnya efek samping yang menyerang sel-sel sehat akibat efek yang tidak sesuai target, resistensi obat maupun jalur onkologi yang terlibat sehingga menjadi hambatan dalam keberhasilan pengobatan. Kejadian kanker kolon secara patofisiologi sangat dipengaruhi oleh jalur onkologi PI3K/AKT yang menyebabkan peningkatan proliferasi sel dan menghambat terjadinya apoptosis. Jalur PI3K/AKT sering dijadikan target terapi kanker dengan berbagai mekanisme yang bertujuan untuk menghambat jalur persinyalan ini. Alternatif yang dapat diambil terkait penatalaksanaan kanker kolon yaitu dengan memanfaatkan potensi bahan alam sebagai salah satu kandidat terapi alternatif dalam terapi kanker kolon. Berdasarkan kondisi tersebut, jika melihat potensi negara Indonesia yang kaya akan keanekaragaman hayati, pemanfaatan bahan alam sebagai alternatif pengobatan kanker salah satunya seperti anggur laut (Caulerpa racemosa) sangat dapat direalisasikan. Pada penelitian sebelumnya, anggur laut pernah diidentifikasi terkait potensi antikanker yang dimiliki pada kanker payudara. Penelitian ini bertujuan meneliti potensi ekstrak heksan Caulerpa racemosa terhadap kanker kolon melalui jalur PI3K/AKT dengan efek yang ingin diamati adalah hambatan pada proliferasi sel dan induksi apoptosis. Pemilihan jalur PI3K/AKT sebagai target terapi karena jalur ini merupakan jalur yang paling umum menyebabkan kanker kolon dengan efek utama dari jalur ini dan menjadi karakteristik utama kanker kolon adalah peningkatan proliferasi dan hambatan apoptosis. Sehingga, peneliti ingin melihat efek anggur laut dalam menghambat proliferasi dan menginduksi apoptosis. Penggunaan ekstrak heksan lebih aman dibanding metanol dan pelarut jenis lainnya karena tidak bersifat toksik bagi sel. Selain itu, penelitian ini menggunakan HT-29 cell line dibanding tipe lainnya karena memiliki kemiripan struktur enterosit yang mirip dengan sel kolon normal dan kemampuan untuk berdiferensiasi. Desain penelitian yang digunakan yaitu Randomized Post-Test Controlled Group Design secara in vitro yang dilakukan di laboratorium. Pemilihan subjek penelitian terdiri atas kelompok kontrol (0 μg/mL) dan 3 kelompok eksperimen, masing-masing diberikan perlakuan dengan dosis ekstrak Caulerpa racemosa yang berbeda-beda 400 μg/mL, 800 μg/mL, dan 1.200 μg/mL. di Laboratorium Biomedik Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya terkait kultur sel HT-29 dan pemberian intervensi sedangkan pembuatan ekstrak C. racemosa dilakukan di Laboratorium Farmasi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari-Maret 2023. Pemilihan sel HT-29 dilakukan secara randomisasi dan dikultur pada medium komplit Mc Coy’s. Variabel yang diteliti pada penelitian ini yaitu jumlah sel hidup terkait efek hambatan proliferasi, jumlah ekspresi p-akt terkait hambatan jalur PI3K/AKT, dan jumlah ekspresi cleaved caspase 3 terkait efek induksi apoptosis. Efek hambatan proliferasi diuji menggunakan metode trypan blue sedangkan ekspresi p-akt dan cleaved caspase 3 menggunakan indirect immunofluorescence. Hasil penelitian didapatkan bahwa ekstrak heksan Caulerpa racemosa signifikan menghambat proliferasi sel HT-29 jam ke-24 dan 48 yang diamati melalui metode trypan blue. Sel mati akan menyerap warna trypan blue karena membran sel tidak intak sehingga pada pengamatan di bawah mikroskop, sel yang telah mati akan berwarna biru sedangkan sel yang masih hidup (viable) tidak akan menyerap warna biru. Penurunan jumlah proliferasi sel HT-29 dapat melalui mekanisme yang menghambat ekspresi protein yang berperan dalam proliferasi sel maupun mekanisme yang menginduksi sel untuk apoptosis. Berdasarkan jalur PI3K/AKT, terjadi penurunan ekspresi p-akt setelah sel HT-29 diintervensi dengan ekstrak heksan Caulerpa racemosa. P-akt merupakan salah satu regulator utama jalur PI3K/AKT yang apabila ekspresinya mengalami penurunan, maka terjadi penurunan proliferasi dan peningkatan apoptosis sel kanker. Uji apoptosis pada penelitian ini diteliti melalui jumlah ekspresi cleaved caspase 3. Pada penelitian ini didapatkan hasil yang signifikan bahwa terjadi peningkatan ekspresi cleaved caspase 3 yang menginduksi apoptosis pada sel HT-29. Cleaved caspase 3 merupakan salah satu protein eksekutor utama pada proses apoptosis yang bekerja langsung pada sel target. Oleh karena itu, ekstrak heksan Caulerpa racemosa signifikan menghentikan pertumbuhan sel HT-29 dengan menghambat jalur PI3K/AKT melalui mekanisme hambatan proliferasi dan induksi apoptosis sehingga potensi antikanker ekstrak heksan Caulerpa racemosa dapat dimanfaatkan sebagai kandidat terapi kanker kolon.

English Abstract

Colon cancer is a cancer that attacks the colon (large intestine) and the gastrointestinal system. Colon cancer occupies the third position as the most common disease affecting Indonesian people and the second position as the most common type of cancer in men. Obstacles in cancer treatment are the emergence of side effects that attack healthy cells due to products that are not on target, drug resistance, and the oncological pathways involved so that they become obstacles to the success of treatment. The PI3K/AKT oncological pathway strongly influences colon cancer incidence pathophysiologically, which causes increased cell proliferation and inhibits apoptosis. The PI3K/AKT pathway is often used as a target for cancer therapy, with various mechanisms to inhibit this signaling pathway. An alternative that can be taken regarding managing colon cancer is utilizing the potential of natural ingredients as an alternative therapy candidate in colon cancer therapy. Based on these conditions, if you look at the possibility of Indonesia, which is rich in biodiversity, the use of natural materials as an alternative treatment for cancer, one of which is sea grapes (Caulerpa racemosa), can be realized. In previous studies, sea grapes have been identified for their anticancer potential in breast cancer. This study aims to examine the potential of Caulerpa racemosa hexane extract against colon cancer through the PI3K/AKT pathway. The effects to be observed are inhibition of cell proliferation and induction of apoptosis. The choice of the PI3K/AKT pathway as a therapeutic target is because this pathway is the most common pathway that causes colon cancer with the main effect of this pathway, and the main characteristics of colon cancer are increased proliferation and inhibition of apoptosis. Thus, researchers wanted to see the impact of sea grapes in inhibiting proliferation and inducing apoptosis. Hexane extracts are safer than methanol and other types of solvents because they are not toxic to cells. In addition, this study used the HT-29 cell line compared to different types because it has a similar structure of enterocytes to normal colon cells and the ability to differentiate. The research design used was the Randomized Post-Test Controlled Group Design in vitro which was carried out in the laboratory. The selection of research subjects consisted of a control group (0 μg/mL) and three experimental groups, each of which was treated with different doses of Caulerpa racemosa extract 400 μg/mL, 800 μg/mL, and 1.200 μg/mL. In the Biomedical Laboratory of the Faculty of Medicine, Brawijaya University, related to HT-29 cell culture and administration of interventions, while C. racemosa extract was manufactured in the Pharmacy Laboratory. This research was conducted in January-March 2023. The selection of HT-29 cells was carried out by randomization and cultured on McCoy's complete viii medium. The variables studied in this study were the number of living cells related to the effect of inhibition of proliferation, the amount of p-akt expression associated with the inhibition of the PI3K/AKT pathway, and the amount of expression of cleaved caspase 3 related to the effect of inducing apoptosis. The result of inhibition of proliferation was tested using the trypan blue method, while the expression of p-akt and cleaved caspase 3 was tested using indirect immunofluorescence. The results showed that the Caulerpa racemosa hexane extract significantly inhibited the proliferation of HT-29 cells at the 24 and 48 hours, which were observed using the trypan blue method. Dead cells will absorb the trypan blue color because the cell membrane is not intact, so when observed under a microscope, dead cells will appear blue, while cells that are still alive (viable) will not absorb the blue color. The decrease in the number of proliferating HT-29 cells can be through mechanisms that inhibit the expression of proteins that play a role in cell proliferation and agents that induce cells to apoptosis. Based on the PI3K/AKT pathway, there was a decrease in p-akt expression after the intervention of HT-29 cells with Caulerpa racemosa hexane extract. P-Akt is one of the primary regulators of the PI3K/AKT pathway; when its expression decreases, there is a decrease in proliferation and an increase in apoptosis of cancer cells. The apoptosis test in this study was examined through the amount of cleaved caspase three expressions. In this study, significant results were obtained that there was an increase in cleaved caspase 3 expressions, which induced apoptosis in HT-29 cells. Cleaved caspase 3 is one of the primary executor proteins in the process of apoptosis that acts directly on target cells. Therefore, the hexane extract of Caulerpa racemosa significantly stops the growth of HT-29 cells by inhibiting the PI3K/AKT pathway through the mechanism of inhibition of proliferation and induction of apoptosis so that the anticancer potential of the hexane extract of Caulerpa racemosa can be utilized as a candidate for colon cancer therapy.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	042306
Divisions:	S2/S3 > Magister Ilmu Biomedis, Fakultas Kedokteran
Depositing User:	Unnamed user with username ihwan
Date Deposited:	12 Jan 2024 09:02
Last Modified:	12 Jan 2024 09:02
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/209591

Text (MASIH DALAM MASA EMBARGO) NURLINAH AMALIA.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (3MB)

Actions (login required)

View Item