Pengaruh Pemberian Kombinasi Ekstrak Teh Hijau (Camellia Sinensis) Dan Kopi Hijau (Cofea Canephora) Terhadap Penurunan Kadar Nitric Oxide Sel Raw 264.7 Yang Diinduksi Glukosa Dan Penghambatan E47 Secara In Silico

Rochmah, Evalina Izzatur and Prof. dr. Mohammad Saifur Rohman, Sp.JP(K), Ph.D. and Prof. Widodo, S.Si, M.Si, Ph.D.Med.Sc. (2024) Pengaruh Pemberian Kombinasi Ekstrak Teh Hijau (Camellia Sinensis) Dan Kopi Hijau (Cofea Canephora) Terhadap Penurunan Kadar Nitric Oxide Sel Raw 264.7 Yang Diinduksi Glukosa Dan Penghambatan E47 Secara In Silico. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Diabetes mellitus merupakan penyakit metabolik ditandai dengan hiperglikemia kronis dan intoleransi glukosa yang disebabkan defisiensi insulin atau gangguan efektivitas aksi insulin, atau kombinasi keduanya. Diabetes mellitus merupakan karakteristik penting yang dapat memperkuat risiko terjadinya atherosclerosis hingga 30–50%. Keadaan hiperglikemia pada vaskular mencetuskan pelepasan stress oksidatif dan mediator inflamasi yang dapat meningkatkan diferensiasi monosit menjadi makrofag serta adhesi makrofag pada endotel. Salah satu tanaman herbal yang diketahui memiliki efek kardioprotektif adalah teh hijau dan kopi hijau. Teh hijau mengandung flavonoid polifenol, dikenal sebagai epigallocatechin-3-gallate (EGCG), sedangkan kopi hijau mengandung polifenol terbanyak chlorogenic acid (CGA). Kombinasi dari ekstrak teh hijau dan kopi hijau terdekafeinasi diketahui menghasilkan aktivitas sinergis terhadap perbaikan parameter sindrom metabolik secara in vivo maupun secara in vitro. Namun, pengaruh kombinasi kedua ekstrak tersebut terhadap sel makrofag pada lingkungan hiperglikemia sebagai model diabetes mellitus belum diketahui. Maka dari itu, penelitian ini diharapkan dapat menganalisis pengaruh kombinasi ekstrak teh hijau dan kopi hijau terdekafeinasi terhadap marker inflamasi pada sel RAW 264.7 yang diinduksi glukosa secara in vitro dan melalui model komputasi, melakukan analisis afinitas ikatan senyawa aktif dengan protein E47 yang diduga mendukung proliferasi makrofag. Studi ini merupakan penelitian yang menggunakan dua pendekatan metodologi. Pertama, metode eksperimental murni laboratorik (true experiment) secara in vitro dengan desain randomized post test-only controlled group. Adapun kelompok kontrol terbagi menjadi kontrol negatif (K-) berisi medium dan positif (K+) berisi medium + Dglucose + LPS. Sedangkan, perlakuan terapi terbagi atas kelompok kombinasi ekstrak teh hijau dan kopi hijau dalam tiga dosis: 80:80 μg/ml (KT80), 160:160 μg/ml (KT160), dan 320:320 μg/ml (KT320), serta kombinasi ekstrak teh hijau dan kopi hijau dengan metformin 1 mM (KT80+M). Kemudian uji nitric oxide dilakukan dengan metode Griess. Penelitian secara in silico dilakukan menggunakan software komputer untuk menilai aktivitas senyawa EGCG dan CGA serta metformin melalui molecular docking untuk memprediksi afinitas ikatan senyawa. Dari hasil pengukuran kadar NO setelah 48 jam, didapatkan rata-rata nilai NO pada kelompok kontrol negatif adalah 8.17 ± 3.15 dan kelompok kontrol positif adalah 14.47 ± 0.44. Pada kelompok perlakuan, didapatkan rata-rata kadar NO sebagai berikut: KT80: 13.93 ± 0.75, KT160: 13.84 ± 3.22, KT320: 9.82 ± 1.11, dan KT80+M: 11.92 ± 0.72. Kelompok kontrol negatif memiliki perbedaan signifikan dengan kontrol positif (p = 0.027). Dibandingkan dengan kelompok kontrol positif, terdapat penurunan signifikan kadar NO pada kelompok ekstrak teh hijau dan kopi hijau dosis 80:80 μg/ml (KT80) (p = 0,033) dan dosis 320:320 μg/ml (p = 0.002) μg/ml serta kombinasi ekstrak teh hijau dan kopi hijau dosis 80:80 μg/ml dengan Metformin 1 mM (p = 0,006). Sementara itu, kelompok ekstrak kopi hijau dan teh hijau dosis 160:160 μg/ml tidak memiliki perbedaan signifikan dengan kontrol positif (p = 0.750) dan dipengaruhi oleh nilai standar deviasi yang besar (SD = ± 3.22). Berdasarkan hasil molecular docking, didapatkan energi afinitas ikatan protein E47 terhadap EGCG dan CGA lebih negatif dibandingkan E47viii dengan metformin. Hasil analisis menunjukkan residu asam amino yang dianggap sebagai active site memiliki fluktuasi interaksi tidak jauh berbeda pada EGCG dan CGA apabila dibandingkan dengan kontrol Metformin. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pemberian kombinasi ekstrak teh hijau dan kopi hijau tedekafeinasi dengan dosis 80:80 μg/ml (KT80) dan 320:320 μg/ml (KT320) dapat menurunkan kadar nitric oxide (NO) pada sel RAW 264.7 yang diinduksi glukosa selama 48 jam. Adapun efek kadar ekstrak 160/160 μg/ml tidak dapat ditentukan karena standar deviasi yang besar. Senyawa aktif EGCG dan CGA memiliki nilai afinitas ikatan terhadap protein E47 yang lebih rendah dibandingkan Metformin. Senyawa EGCG dan CGA memiliki fluktuasi interaksi yang lebih tinggi untuk berikatan dengan protein E47 dibandingkan Metformin.

English Abstract

Diabetes mellitus is a metabolic disease characterized by chronic hyperglycemia and glucose intolerance caused by insulin deficiency or impaired insulin effectiveness, or a combination of both. Diabetes mellitus increase the risk of atherosclerosis by up to 30–50%. Vascular hyperglycemia triggers the release of oxidative stress and inflammatory mediators which can increase monocyte differentiation into macrophages and macrophage adhesion to the endothelium. Herbal plants which known to have cardioprotective effects are green tea and green coffee. Green tea contains the polyphenol flavonoid, known as epigallocationchin- 3 gallate (EGCG), while green coffee contains polyphenol chlorogenic acid (CGA). The combination of green tea extract and decaffeinated green coffee is known to produce synergistic activity in improving metabolic syndrome parameters in vivo and in vitro. However, the effect of the combination of both extracts on macrophage cells in a hyperglycemic environment as a model of diabetes mellitus is not yet known. Therefore, this study is conducted to analyze the effect of a combination of green tea extract and decaffeinated green coffee on inflammatory markers in RAW 264.7 cells induced by glucose in vitro and through computational models, analyzing the binding affinity of active compound with E47 protein which play role in macrophage proliferation. This study uses two methodological approaches. First, a true laboratory experimental method in vitro with a randomized post test-only controlled group design. The control group was divided into negative control (K-) containing medium and positive control (K+) containing medium + D-glucose + LPS. Meanwhile, the treatment group was divided into groups containing combination of green tea and green coffee extracts in three doses: 80:80 μg/ml (KT80), 160:160 μg/ml (KT160), and 320:320 μg/ml (KT320), as well as combination of green tea and green coffee extracts with 1 mM metformin (KT80+M). The nitric oxide assay was carried out using the Griess method. In silico research was carried out using computer software to assess the potential activity of EGCG and CGA compounds as well as metformin through molecular docking to predict the compound's binding affinity. The results of NO levels after 48 hours revealed the mean value in the negative control group was 8.17 ± 3.15 and the positive control group was 14.47 ± 0.44. In the treatment group, the mean value were obtained as follows: KT80: 13.93 ± 0.75, KT160: 13.84 ± 3.22, KT320: 9.82 ± 1.11, and KT80+M: 11.92 ± 0.72. The negative control group had a significant difference from the positive control group(p = 0.027). Compared with the positive control group, there was a significant reduction in NO levels in the green tea and green coffee extract group at a dose of 80:80 μg/ml (KT80) (p = 0.033) and a dose of 320:320 μg/ml (p = 0.002) μg/ml as well as a combination of green tea and green coffee extracts at a dose of 80:80 μg/ml with 1 mM Metformin (p = 0.006). Meanwhile, the green coffee and green tea extract group at a dose of 160:160 μg/ml did not have a significant difference from the positive control (p = 0.750) and was influenced by a large standard deviation value (SD = ± 3.22). Based on molecular docking results, it was found that the binding affinity energy of E47 protein to EGCG and CGA was more negative than that of E47 and metformin. The analysis results showed that the amino acid residues considered to be the active site had interactions that were not much different in EGCG and CGA when compared with the Metformin control In conclusion, a combination of decaffeinated green tea and green coffee extracts at a dose of 80:80 μg/ml (KT80) and 320:320 μg/ml (KT320) can reduce the levels of nitric oxide (NO) in RAW 264.7 cells induced by glucose for 48 hours. Regarding the effect of extract levels of 160/160 μg/ml cannot be determined due to the large standard deviation. The active compounds EGCG and CGA have lower binding affinity values for the E47 protein than Metformin. EGCG and CGA compounds have a higher interaction with the E47 protein than Metformin.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	0424060089
Divisions:	S2/S3 > Magister Ilmu Biomedis, Fakultas Kedokteran
Depositing User:	Unnamed user with username nova
Date Deposited:	05 Sep 2024 03:08
Last Modified:	05 Sep 2024 03:08
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/229753

Text (DALAM MASA EMBARGO) Evalina Izzatur Rochmah.pdf Restricted to Registered users only Download (6MB)

Actions (login required)

View Item