Potensi Ekstrak Daun Benalu Mangga (Dendrophthoe pentandra) Sebagai Anti Immune Aging Pada mencit Balb/C Model Lupus Eritematosus Sistemik (Kajian Terhadap Kadar IL-2, Sel T CD4+CD28+ dan CD4+CD28-).

Solikhin, Muhammad Badrus and Prof. dr. dr. Kusworini, M.Kes, SpPK (K) and Dr. dr. Wisnu Barlianto, M.Si. Med, Sp A (K) (2022) Potensi Ekstrak Daun Benalu Mangga (Dendrophthoe pentandra) Sebagai Anti Immune Aging Pada mencit Balb/C Model Lupus Eritematosus Sistemik (Kajian Terhadap Kadar IL-2, Sel T CD4+CD28+ dan CD4+CD28-). Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Lupus Eritematosus Sistemik (LES) merupakan penyakit autoimun sistemik menyerang berbagai organ sebagai akibat disregulasi dari sistem kekebalan tubuh dan menyebabkan komorbid hampir 91,2 % pasien. Adanya komorbid pada pasien LES ini ternyata mirip pada orang usia lanjut (lansia) yang diduga karena adanya kondisi penuaan pada sistem imun atau yang disebut dengan immune aging/immunosenescence. Pada kondisi immune aging terjadi penurunan sel induk hematopoietik akibat terjadinya kegagalan mekanisme DNA repair dan berkurangnya panjang telomer yang bersama dengan terjadinya involusi timus yang menyebabkan terjadinya penurunan sel T naif dan sitokin interleukin tipe 2 (IL-2). Pada lupus, juga terjadi penurunan reseptor sel T yang diakibatkan adanya paparan autoantigen secara persisten yang menyebabkan terjadinya kelelahan sel imun (cellular exhaustion) yang ditandai dengan hilangnya molekul ko-stimulator CD28 pada sel CD4 sehingga mengakibatkan penurunan sel T CD4+CD28+ serta peningkatan sel T CD4+CD28. Sel T pada kondisi LES juga mengakibatkan terjadinya aktivasi dari Calcium/calmodulin-dependent protein kinase IV (CaMKIV) yang kemudian akan mengaktifkan protein cAMP response element modulator (CREM). Aktivasi dari CREM selanjutnya akan menghambat transkripsi IL-2. Pada kondisi LES juga terjadi peningkatan kadar serin/treonin fosfatase PP2A, yang dimana fosfatase tersebut bertanggung jawab atas defosforilasi CREB yang kemudian mengakibatkan terjadinya penghambatan transkripsi IL-2 Salah satu konsekuensi dari penurunan produksi IL-2 adalah terjadinya penurunan jumlah sel T regulator (Treg) yang dimana berperan dalam mengontrol ekspansi sel T autoreaktif yang penting dalam menghambat autoimunitas pada kondisi LES. Tanaman Benalu Mangga dengan bahasa latin Dendrophthoe pentandra adalah tanaman herbal Indonesia yang bermanfaat dalam pengobatan suatu penyakit. Ekstrak benalu mangga memiliki kandungan alkaloid, flavonoid, terpenoid, polyphenol dan tanin. Salah satu senyawa flavonoid pada benalu mangga adalah Quercetin/kuersetin yang memiliki efek dalam memodulasi sistem imun dengan cara penghambatan jalur aktivasi nuclear factor kappa B (NF-kβ) maupun menstimulasi terjadinya apoptosis pada sel imun yang teraktivasi. Penelitian secara insilico benalu mangga memiliki afinitas yang baik untuk melakukan docking pada reseptor CD28 maupun IL-2R sub unit α dan β. Kemudian pada secara in vitro tanaman ini terbukti mampu menghambat proses immune aging yakni dengan meningkatkan kadar sitokin IL-2 dan menurunkan persentase sel T CD4+CD28null, CD4+CD57+, dan CD8+CD57+. secara in vivo, menunjukkan ekstrak benalu mangga mampu meningkatkan kadar IL-2, sel T CD4+CD28+ dan menurunakan CD4+CD28- pada mencit tua. Penelitian dilakukan secara in vivo pada mencit Balb/C yang diberikan induksi pristane sebanyak 0.5 ml secara intraperitoneal sebanyak satu kali. Mencit kemudian di evaluasi setiap bulan untuk mengamati salah satu tanda LES selama 20 minggu. Kemudian dilakukan pemeriksaan Anti-dsDNA untuk memastikan apakah mencit sudah mengalami kondisi LES. kemudian diberi ekstrak daun benalu mangga (Dendrophthoe pentandra (L.)Miq) dengan dosis yang berbeda yakni dosis 150, 300, dan 600 mg/kgBB/hari serta diberi pakan standar mencit setiap hari Metode penelitian adalah “True Experimental Design” dengan desain “The post test only control group”. Sampel ditentukan secara random dan dikelompokkan menjadi 5 kelompok. Kelompok 1: Kontrol sehat (KN) (Kelompok yang tidak tidak di induksi pristane dan tidak diberikan ekstrak daun benalu mangga), Kelompok 2: Kontrol Postif (P) (Kelompok yang di induksi pristane namun tanpa diberikan ekstrak benalu mangga. Kelompok 3: P150mg ( Kelompok yang di induksi pristane dan diberikan esktak benalu mangga dengan dosis 150 mg/kgBB/hari) Kelompok 4: Kelompok yang di induksi pristane dan diberikan esktak benalu mangga dengan dosis 300 mg/kgBB/hari dan kelompok 5: P600 mg (kelompok yang di induksi pristane dan diberikan esktak benalu mangga dengan dosis 600 mg/kgBB/hari. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan kadar IL-2 mengalami peningkatan pada semua dosis setelah diberikan daun benalu mangga. Pada kelompok 150 mg menunjukkan terjadi peningkatan kadar IL-2 jika dibandingkan kelompok kontrol positif (P) dan signifikan (p= 0,025). Pada kelompok 300 mg juga mengalami peningkatan pada kadar IL-2 dan (p= 0,032). Sedangkan pada kelompok P600mg juga terjadi peningkatan namun tidak signifikan (*p= 0,759). Kuersetin pada benalu mangga mampu menghambat aktivitas CaMKIV melalui pengikatan residu katalitik penting dari tempat aktivasi CaMKIV. Hesperidin pada flavonoid juga mampu secara kuat menghambat CAMKIV pada pertumbuhan sel kanker hati manusia (HepG2) dan neuroblastoma (SH-SY5Y) . Pemberian Flavonoid Hesperetin dengan dosis 100-300 nM menyebabkan juga dapat menurunkan PP2A secara signifikan. Flavonoid juga dapat mengubah beberapa jalur pensinyalan sel dan ekspresi gen untuk ditampilkan respon terapeutik yakni flavonoid mampu memodulasi aktivasi CREB. Kandungan saponin mampu meningkatkan ekspresi kadar IL-2. Pada hasil pemeriksaan sel T CD4+CD28+ menggunakan flowcytometri menunjukkan sel T CD4+CD28+ pada mencit LES terjadi penurunan yang signifikan pada kelompok positif (P), jika dibandingkan dengan kelompok kontrol negatif (N) (*p = 0,14). Sel T CD4+CD28+ pada kelompok P150 mg menunjukkan terjadi penurunan dan tidak signifikan jika dibandingkan dengan kelompok kontrol positif (p = 0,96). Sebaliknya pada kelompok P300mg menunjukkan terjadi peningkatan yang bermakna dan signifkan (p = 0,24). Sedangkan pada kelompok P600 mg juga mengalami peningkatan namun tidak signifikan. Kuersetin memiliki afinitas pengikatan yang kuat terhadap reseptor CD4, CD8, dan CD28 dan mengamankan timosit dan splenosit terhadap jalur pensinyalan apoptosis. Kuersetin juga mampu meningkatkan Th1 dan Treg. Polyphenol yang merupakan salah satu kandungan flavonoid diduga berperan dalam memblokir Akt seperti reseptor inhibitor PD- 1/PD-L1 dan CTLA-4/CD80 Flavonoid dapat menghambat komples AP-1, NF-kB dan STAT3 yang berperan dalam produksi IFN-γ, TNF-α. Kandungan lain seperti Alkaloid juga mampu merangsang sel T CD4+ dengan cara mengurangi produksi beberapa sitokin (seperti IL-6, IL-23, dan IFN-γ). Pada pemeriksaan sel T CD4+CD28- menunjukkan terjadi peningkatan pada kontrol postif (P) jika dibandingkan dengan kelompok kontrol negatif dan signifikan (p= 0,03). Sel T CD4+CD28- pada kelompok 150 mg menunjukkan terjadi penurunan dan tidak signifikan jika dibandingkan dengan kelompok kontrol positif. Namun sebaliknya terjadi perbedaan yang bermakna pada kelompok P300 mg menunjukkan terjadi penurunan yang (p = 0,25).Begitupula pada kelompok dosis 600 mg/kgbb/hari (P150 mg) menunjukkan terjadi penurunan namun tidak signifikan jika dibandingkan dengan kelompok kontrol positif. Epigallocatechin gallate (EGCG) pada flavonoid mampu mencegah terjadinya komplikasi perkembangan LES dan dapat meningkatkan tingkat kelangsungan hidup dengan menurunkan kadar serum antibodi anti-DNA dan kerusakan ginjal. EGCG juga mampu menekan respon inflamasi melalui phosphoinositide-s-kinase/Akt/mamalia target jalur rapamycin (PI3K-Akt-mTOR). EGCG juga mengaktifkan AMPK dan memblokir beberapa sitokin pro-inflamasi dan memperbaiki penghancuran yang dimediasi oleh iNOS dan NO pada sel mesangial ginjal tikus LES. Polifenol pada benalu mangga juga diduga mampu menghambat NF-κB dan memodulasi MAPk dan asam arakidonat yang diaktifkan oleh mitogen. Senyawa ini juga menekan mensinyalan mTOR/PI3K/AkT. Berdasarkan hasil penelitian maka dapat disimpulkan ekstrak daun benalu mangga (Dendrophthoe pentandra) terbukti sebagai anti immune aging melalui peningkatan kadar IL-2 dan persentase sel T CD4+CD28+ serta menurunkan persentase CD4+CD28- pada mencit balb/c LES.

English Abstract

Systemic Lupus Erythematosus (SLE) is an autoimmune disease that attacks various organs as a result of dysregulation of the immune system and causes comorbidities in almost 91.2% of patients. Aging of the immune system or what is known as immune aging/immunosenescence. In immune aging conditions, there is a decrease in hematopoietic stem cells due to failure of DNA repair mechanisms and reduced telomere length along with thymus involution which causes a decrease in naive T cells and type 2 interleukin cytokines (IL-2). In lupus, there is also a decrease in T cell receptors due to persistent exposure to autoantigens which causes cellular exhaustion, which is characterized by the loss of the CD28 co-stimulator molecule on CD4 cells, resulting in a decrease in CD4+CD28+ T cells and an increase in CD4+CD28- T cells. T cells in SLE conditions also cause the activation of Calcium/calmodulin-dependent protein kinase IV (CaMKIV) which then activates the cAMP response element modulator (CREM) protein. Activation of CREM will further inhibit IL-2 transcription. In SLE conditions there is also an increase in serine/threonine phosphatase PP2A, which is responsible for the dephosphorylation of CREB which then results in inhibition of IL-2 transcription. which plays a role in controlling the expansion of autoreactive T cells that are important in inhibiting autoimmunity in SLE. Mango Mistletoes plant with Latin language Dendrophthoe pentandra is an Indonesian herbal plant that is useful in the treatment of a disease. Mango mistletoes extract contains alkaloids, flavonoids, terpenoids, polyphenols and tannins. One of the flavonoid compounds in mango parasite is quercetin which has the effect of modulating the immune system by inhibiting the nuclear factor kappa B (NF-kβ) activation pathway and stimulating the occurrence of apoptosis in activated immune cells. An insilico study of Mango mistletoes extract has a good affinity for docking the CD28 receptor and IL-2R and subunits. Then in vitro this plant is able to inhibit the immune aging process by increasing the levels of IL-2 cytokines and reducing the percentage of cells that are aging, including T cells CD4+CD28null, CD4+CD57+, and CD8+CD57+. in vivo, showed Mango mistletoes extract was able to increase levels of IL-2, CD4+CD28+ T cells and decrease CD4+CD28- in old mice. The study was conducted in vivo on Balb/C mice which were given intraperitoneal injection of 0.5 ml of pristane once. Mice were then evaluated monthly to observe any of the signs of SLE for 20 weeks. Then, Anti-dsDNA examination was performed to determine whether the mice had SLE. then given the leaf extract of mango mistletoes (Dendrophthoe pentandra) with different doses, namely doses of 150, 300, and 600 mg/kgBW/day and given standard feed of mice every day. The research method is "True Experimental Design" with "The post test only control group" design. Samples were determined randomly and grouped into 5 groups. Group 1: Healthy control (KN) (Group not induced by pristane and not given mango mistletoes extract), Group 2: Positive control (P) (Group induced by pristane but without mango mistletoes extract. Group 3: P150mg (The group that was induced by pristane and given mango mistletoes extract at a dose of 150 mg/KgBB/day) Group 4: The group that was induced by pristane and given mango mistletoes extract at a dose of 300 mg/KgBB/day and group 5: P600 mg (the group that received mango parasite extract) induced by pristane and given mango mistletoes extract at a dose of 600 mg/KgBB/day. Based on the results of the study, the levels of IL-2 increased at all doses after being given the leaf extract of mango mistletoes.. The 150 mg group showed an increase in IL-2 levels when compared to the positive control group (P) and was significant (p= 0.025). The 300 mg group also experienced an increase in IL-2 levels and was significant (p= 0.032). Meanwhile in the P600mg group there was also an increase but not significant. Quercetin in mango mistletoes was able to inhibit CaMKIV activity through binding of important catalytic residues from the site of CaMKIV activation. Hesperidin in the flavonoid was also able to strongly inhibit CAMKIV on the growth of human liver cancer (HepG2) and neuroblastoma (SH-SY5Y) cells. The administration of Hesperetin flavonoids at a dose of 100-300 nM can also significantly reduce PP2A. Flavonoids can also alter several cell signaling pathways and gene expression to display a therapeutic response, namely flavonoids are able to modulate CREB activation. The content of saponins can increase the expression of IL-2 levels. The results of the CD4+CD28+ T cell examination using Flowcytometry showed that the CD4+CD28+ T cells in LES mice had a significant decrease in the positive group (P), when compared to the negative control group (N) . CD4+CD28+ T cells in the P150 mg group showed a decrease and were not significant when compared to the positive control group. On the other hand, the P300mg group showed a significant and significant increase (p = 0.24). Meanwhile, the P600 mg group also experienced an increase but not significant. Quercetin has strong binding affinity to CD4, CD8, and CD28 receptors and secures thymocytes and splenocytes against apoptotic signaling pathways. Quercetin is also able to increase Th1 and Tregs. Polyphenol which is one of the flavonoid content is thought to play a role in blocking Akt such as PD-1/PD-L1 and CTLA-4/CD80 receptor inhibitors. -α. Other ingredients such as alkaloids are also able to stimulate CD4+ T cells by reducing the production of several cytokines (such as IL-6, IL-23, and IFN-γ). On examination of CD4+CD28- T cells, there was an increase in the positive control (P) when compared to the negative control group and was significant (p = 0.03) . CD4+CD28- T cells in the 150 mg group showed a decrease and were not significant when compared to the positive control group. On the other hand, there was a significant difference in the P300 mg group indicating a significant (p = 0.25). Likewise, the dose group of 600 mg/kg/day (P150 mg) showed a decrease but was not significant when compared to the positive control group. Epigallocatechin gallate (EGCG) in flavonoids is able to prevent complications of SLE development and can increase survival rates by reducing serum levels of anti-DNA antibodies and kidney damage. EGCG is also able to suppress the inflammatory response through the phosphoinositides kinase/Akt/mammal rapamycin pathway target (PI3K-Akt-mTOR). EGCG also activates AMPK and blocks several pro-inflammatory cytokines and ameliorates iNOS and NO-mediated destruction in LES mouse renal mesangial cells. Polyphenols in mango parasite are also thought to be able to inhibit NF-B and modulate MAPk and mitogen-activated arachidonic acid. These compounds also suppress mTOR/PI3K/AkT signaling. Based on the results of the study, it can be concluded that the leaf extract of the mango mistletoes (Dendrophthoe pentandra) is proven as an anti-immune aging by increasing the levels of IL-2 and the percentage of CD4+CD28+ T cells and decreasing the percentage of CD4+CD28- in balb/c SLE mice.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	042206
Divisions:	S2/S3 > Magister Ilmu Biomedis, Fakultas Kedokteran
Depositing User:	Sugeng Moelyono
Date Deposited:	24 Jan 2024 06:29
Last Modified:	24 Jan 2024 06:29
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/212808

Text (DALAM MASA EMBARGO) Muhammad Badrus Solikhin.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (4MB)

Actions (login required)

View Item