Disertasi ini telah diuji dan dinilai pada Ujian Tertutup ...
Transcript of Disertasi ini telah diuji dan dinilai pada Ujian Tertutup ...
Disertasi ini telah diuji dan dinilai pada Ujian Tertutup
Tanggal : 28 Juni 2018
Panitia Penguji Disertasi
Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana
No: 17.6/UN14.2.2/PD/2018
Tanggal: 7 Juni 2018
Panitia Penguji Ujian Tertutup Disertasi adalah:
Ketua : Dr. dr. Dewa Putu Gde Purwa Samatra, Sp.S(K)
Anggota :
1. Prof. Dr. dr. AA. Raka Sudewi, Sp.S(K)
2. Prof. Dr. Ir. Dewa Ngurah Suprapta, M.Sc
3. Dr. dr. Thomas Eko Purwata, Sp.S(K)
4. Prof. Dr. dr. I Made Bakta, Sp.PD(KHOM)
5. Prof. dr. KRT. Lucas Meliala, Sp.KJ, Sp.S(K)
6. Prof. drh. Nyoman Mantik Astawa, Ph.D
7. Prof. Dr. Ir. Ida Bagus Putra Manuaba, M.Phill
PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME
Yang bertanda tangan di bawah ini:
1. Nama : I Putu Eka Widyadharma 2. Program Studi : Doktor Ilmu Kedokteran
Fakultas Kedokteran Universitas Udayana 3. NIM : 1590271009 4. No. Telp/No HP : 081237872840 5. Email : [email protected] 6. Judul disertasi :
PEMBERIAN EKSTRAK AIR UMBI UBI JALAR UNGU (IPOMOEA
BATATAS L) MENYEBABKAN KADAR MALONDIALDEHYDE, PROSTAGLANDIN E2, EKSPRESI RESEPTOR P2X4 LEBIH RENDAH DAN PERILAKU NYERI NEUROPATIK LEBIH RINGAN PADA TIKUS WISTAR
DENGAN CEDERA SARAF TEPI Merupakan hasil karya original yang bisa dipertanggungjawabkan keasliannya dan tidak mengandung unsur plagiarisme. Pernyataan ini Saya buat dengan sebenar-benarnya, apabila dikemudian hari ditemukan adanya pelanggaran, maka Saya bersedia untuk mempertanggung-jawabkan sesuai perturan yang berlaku.
Denpasar, 19 Juli 2018 Yang membuat pernyataan,
(I Putu Eka Widyadharma)
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa/ Tuhan Yang Maha Esa, atas Asung Kertha Wara Nugraha-Nya, atas karunia dan tuntunan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi ini. Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K) selaku pembimbing akademik sekaligus Promotor, Prof. Dr. Ir. Dewa Ngurah Suprapta, M.Sc selaku Kopromotor I atas kesediaannya menyediakan ekstrak air umbi ubi jalar ungu serta Dr. dr. Thomas Eko Purwata, Sp.S(K) selaku Kopromotor II yang penuh kesabaran dan perhatian telah memberikan dorongan semangat, bimbingan dan saran selama penulis mengikuti program doktor, khususnya dalam menyelesaikan disertasi ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K) selaku Rektor Universitas Udayana dan Prof.Dr.dr. Ketut Suastika, Sp.PD-KEMD mantan Rektor Universitas Udayana atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan Program Doktor di Universitas Udayana mulai tahun 2015. Ucapan terima kasih pula ditujukan kepada Dr.dr. I Ketut Suyasa, Sp.B, Sp.OT(K) selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Udayana dan Prof. Dr. dr. Putu Astawa, SpOT(K), M.Kes selaku Mantan Dekan serta dr. I Wayan Sudana, M.Kes selaku Direktur RSUP Sanglah Denpasar atas ijin dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti program pendidikan doktor ini. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Prof. Dr. dr. I Made Jawi, M.Kes selaku Koordinator Program Studi Doktor Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Udayana dan Dr. dr. Bagus Komang Satriasa, M.Repro dan serta Dr. dr. Tjokorda Gde Bagus Mahadewa, M.Kes, Sp.BS(K)Spinal selaku mantan ketua dan sekretaris Program Studi Doktor Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Udayana atas kesempatan dan dorongannya kepada penulis selama menempuh pendidikan serta seluruh staf pengajar di Program Studi Doktor Ilmu Kedokteran, Fakultas Kedokteran Universitas Udayana. Terima kasih pula untuk para penguji Prof. Dr. dr. I Made Bakta, Sp.PD-KHOM, Prof. Dr. Ir. Ida Bagus Putra Manuaba, M.Phil, Prof. drh. Nyoman Mantik Astawa, Ph.D, Prof. dr. KRT Lucas Meliala, Sp.KJ, Sp.S(K), dan Dr. dr. DPG Purwa Samatra, Sp.S(K) atas saran dan masukan untuk perbaikan naskah ini. Ucapan terima kasih penulis sampaikan pula kepada Dr. dr. DPG Purwa
Samatra, Sp.S(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis menjadi staf pengajar di Bagian/SMF Neurologi FK UNUD/RSUP Sanglah Denpasar. Terima kasih sebesar-besarnya penulis sampaikan pula kepada Dr. dr. I Made Oka Adnyana, Sp.S(K) selaku Kepala Departemen/KSM Neurologi FK UNUD/RSUP Sanglah Denpasar dan dr. AABN Nuartha, Sp.S(K) selaku mantan Kepala Bagian/SMF Neurologi FK UNUD/RSUP Sanglah Denpasar atas ijin dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk menuntut ilmu di Program Doktor Ilmu Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Udayana. Kepada semua teman sejawat di Departemen/KSM Neurologi FK UNUD/RSUP Sanglah, Dr.dr. DPG Purwa Samatra, Sp.S(K), Dr.dr. I Made Oka Adnyana, Sp.S(K), dr. IGN Budiarsa, Sp.S, Prof.Dr.dr. AA Raka Sudewi, Sp.S(K), dr. IGN Purna Putra, Sp.S(K), Dr.dr. Thomas Eko Purwata, Sp.S(K), FAAN, Dr.dr. AAA Putri Laksmidewi, Sp.S(K), Dr.dr. Anna Marita Gelgel, Sp.S(K), dr. AAA Meidiary, Sp.S, EEGers, , dr. IB Kusuma Putra, Sp.S, dr. I Komang Arimbawa, Sp.S, dr. Desak Ketut Indrasari Utami, Sp.S, dr. Kumara Tini, Sp.S, FINS, dr. IA Sri Wijayanti, M.Biomed, Sp.S, dr. Ketut Widyastuti, Sp.S(K), dr. Ni Made Susilawathi, Sp.S(K), dr. IA Sri Indrayani, Sp.S, dr. NiPutu Witari, Sp.S, dr. Sri Yenni Trisnawati, M.Biomed, Sp.S, dr. I Wayan Widyantara, M.Biomed, Sp.S, dr. AA Suryapraba Indradewi K, Sp.S, yang dengan kerelaan hati dan segala dukungannya yang tulus mengambil tugas-tugas selama penulis mengikuti pendidikan penulis ucapkan terima kasih sebesar-besarnya dan juga seluruh teman sejawat anggota PERDOSSI Cabang Denpasar atas doa dan dukungannya. Penghargaan tak terhingga dan ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Drh. I Wayan Masa Tenaya, M.Phil, Ph.D selaku Kepala Balai Besar Veteriner Denpasar dan Dr. dr. Ni Putu Sri Widyani, Sp.PA selalu kepala Departemen Patologi Anatomi FK UNUD atas ijin penggunaan mikroskop imunofloresen, dr. Ni Nengah Dwi Fatmawati, Sp.MK, Ph.D selaku Ketua LITBANG FK UNUD atas bantuan hibah disertasi yang penulis terima. Kepada Dr. rer nat. dr. Ayu Dewi, M.Kes beserta jajarannya di Lab Biomedik terpadu, dr. I Gst Kamasan Nyoman Arijana, M.Si.Med, Dr. dr. I Wayan Niryana, Sp.BS(K)., dr. IB Yudha Prasista, dr. Kadek Yudi Fajar Mahendra penulis ucapkan terima kasih atas segala bantuan selama proses penelitian serta Bapak I Gede Wiranatha, S.Si dan Ibu Wayan Rai untuk pengadaan dan pemeliharaan hewan coba. Ucapan terima kasih juga kami sampaikan kepada residen neurologi dr. Andreas Soedjitno, dr. Faldi Yaputra, dan dr. Putri Rossyana Dewi serta para pegawai sekretariat S3 Ilmu Kedokteran, Ibu Ketut Partini, Ibu Arimani, Arik Jelantik, Deppy Librata, Ibu Juwita dan Ibu Santi atas bantuan selama penulis mengikuti program pendidikan.
Ucapan terima kasih dan teriring doa yang tulus kepada ayahanda terhormat Drs. I Ketut Gerudug Astiasa dan ibunda (Almh) Ni Wayan Sumarni, A.MaPd yang telah mengasuh dan memberikan dasar-dasar etika dan pendidikan pada penulis serta memberikan wawasan intelektual yang tak ternilai serta semangat yang tak pernah berhenti. Ucapan terima kasih penulis ucapkan kepada bapak mertua (Alm) Nyoman Jaya, SH dan ibu Ni Luh Putu Sukarni atas iringan doanya dan kepada adik seorang, Ni Luh Sri Dewi Laksmi, SE, AK serta ipar-ipar I Wayan Agus Eka Putra, ST, M.Eng, Luh Gede Herryani, SH, M.Kn, Komang Purnama Yanti dan Ketut Ismayanti, ST, SH terima kasih atas doa, bantuan dan dukungan selama ini. Tak lupa pula penulis sampaikan terima kasih kepada saudara tercinta dr. Jimmy FA, Barus M.Sc, Sp.S dan dr. Berkat Hia, Sp.S atas dorongan semangat, doa dan arti persaudaraan selama ini. Akhirnya penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya dari lubuk hati yang paling dalam kepada istri tercinta dr. Kadek Trisnadewi, M.Biomed (AAM) serta anak-anakku terkasih Ni Luh Putu Saswatasya Widha Putri, Kadek Malika Rivia Laksita, Komang Dhavita Kartika Indivara dan Ketut Varistha Anantalaksmi yang dengan penuh pengertian, kerelaan dan pengorbanan telah mengikhlaskan perhatian dan waktu keluarga sehingga penulis bisa lebih berkonsentrasi menyelesaikan disertasi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada SLC (Sasur Limolas Community) teman-teman mahasiswa Program Studi S3 Ilmu Kedokteran Universitas Udayana angkatan 2015 atas dorongan semangat, motovasi dan kekompakannya. Untuk pihak-pihak yang belum dapat penulis sebutkan satu persatu, penulis ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya. Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan karunia-Nya kepada semua pihak yang telah membantu penulis selama ini.
Denpasar, 19 Juli 2018
I Putu Eka Widyadharma
ABSTRAK
PEMBERIAN EKSTRAK AIR UMBI UBI JALAR UNGU (IPOMOEA BATATAS L) MENYEBABKAN KADAR MALONDIALDEHIDE,
PROSTAGLANDIN E2, EKSPRESI RESEPTOR P2X4 LEBIH RENDAH DAN PERILAKU NYERI NEUROPATIK LEBIH RINGAN PADA TIKUS WISTAR
DENGAN CEDERA SARAF TEPI
Cedera saraf akan memicu berbagai proses seperti stres oksidatif, inflamasi dan aktivasi sel-sel glia yang akan menimbulkan kondisi nyeri neuropatik. Pengobatan yang tersedia saat ini belum menunjukkan hasil yang memuaskan. Penemuan modalitas pengobatan baru dari bahan alami sangat dibutuhkan untuk mengatasi masalah ini. Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan efek ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomoea batatas L) sebagai antioksidan, antiinflamasi dan antinosiseptif serta mampu menekan perilaku nyeri neuropatik. Rancangan penelitian ini adalah the randomized post test control group design. Sebanyak 32 ekor tikus Wistar yang memenuhi kriteria eligibilitas dibuat model chronic constriction injury (CCI) kemudian dirandomisasi menjadi kelompok perlakuan dan kelompok kontrol. Perlakuan berupa pemberian ekstrak air umbi ubijalar ungu yang mengandung antosianin dosis 400mg/kgBB/hari selama 28 hari. Efek antioksidan dinilai dari kadar malondialdehide (MDA), antiinflamasi dari kadar prostaglandin E2 (PGE2) dan antinosiseptif dari ekspresi reseptor P2X4 mikroglia. Nyeri neuropatik dinilai dari perilaku alodinia mekanik, hiperalgesia panas dan alodinia dingin. Hasil penelitian menunjukkan rerata kadar MDA kelompok perlakuan secara signifikan lebih rendah dibanding kontrol (0.291±0.046 µmol vs 0.394±0.057 µmol; p<0,001). Kadar PGE2 kelompok perlakuan secara signifikan juga lebih rendah dibanding kontrol (0.342±0.096 ng/ml vs 0.431±0.061 ng/ml; p=0,004). Ekspresi reseptor P2X4 mikroglia diperoleh hasil secara signifikan lebih rendah pada kelompok perlakuan dibanding kelompok kontrol (p<0.05). Perilaku nyeri neuropatik, baik alodinia mekanik, hiperalgesia panas dan alodinia dingin secara signifikan lebih ringan pada kelompok perlakuan dibandingkan kelompok kontrol selama periode pengamatan (p<0,001). Kesimpulan: Ekstrak air umbi ubi jalar ungu terbukti memiliki efek antioksidan, antiinflamasi dan antinosiseptif serta mampu menekan perilaku nyeri neuropatik pada tikus wistar dengan cedera saraf tepi. Kata Kunci: CCI, Antosianin, MDA, PGE2, reseptor P2X4, Nyeri Neuropatik
ABSTRACT
PURPLE SWEET POTATO (IPOMOEA BATATAS L) WATER EXTRACTS ADMINISTRATION LOWERED MALONDIALDEHYDE,
PROSTAGLANDIN E2, P2X4 RECEPTOR EXPRESSION AND AMELIORATED NEUROPATHIC PAIN BEHAVIOR ON WISTAR RATS
WITH PERIPHERAL NERVE INJURY
Nerve injury leads to multiple events, including oxidative stress, inflammation, and glial cells activation, which all bring about the neuropathic pain condition. Given the account that current treatments for neuropathic pain have not generated any satisfactory efficacy, any alternative novel treatment modalities, particularly those originated from natural products are highly anticipated. This study aims to address the pleiotropic effects of water extracts from the purple sweet potato (Ipomoea batatas L) as an antioxidant, antiinflammatory, and anti-nociceptive agent in order to ameliorate neuropathic pain behavior. This is a randomized post-test control group design using chronic constriction injury (CCI) rat models. Thirty two Wistar rats fulfilling the eligible criteria were randomized into either treatment or control group. Treatment group received water extracts of purple sweet potato containing 400 mg/kg of body weight/d of anthocyanin for 28 days. Antioxidant activity was evaluated from malondialdehyde (MDA) levels, antiinflammatory activity was evaluated from prostaglandin E2 (PGE2) levels, and antinociceptive activity was measured from microglial P2X4 expression. Neuropathic pain was assessed from the animal’s behavioral responses toward mechanical allodynia, thermal hyperalgesia, and cold allodynia. The results showed that mean MDA levels of treatment group were significantly lower than control group (0.291±0.046 µmol vs 0.394±0.057 µmol; p<0.001). Furthermore, treatment group’s PGE2 levels were also significantly lower than control’s (0.342 ± 0.096 ng/mL vs. 0.431 ± 0.061 ng/mL; p = 0.004). The expression of P2X4 microglia receptors were found to be significantly lower among treatmentas opposed to the control group (p<0.001). In addition, neuropathic pain behavior comprising mechanical allodynia, thermal hyperalgesia, and cold allodynia were significantly milder among treatment group than in the control group during the observation period (p <0.05).
Conclusion: Purple sweet potato water extract had been shown to deliver antioxidant, anti-inflammatory and antinociceptive effects and was able to suppress neuropathic pain behavior in wistar rats with peripheral nerve injury.
Keywords: CCI, anthocyanin, MDA, PGE2, P2X4 receptor, neuropathic pain
i
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR ISI.................................................................................................. .. i DAFTAR GAMBAR..................................................................................... .. iv DAFTAR TABEL.......................................................................................... .. v DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG................................................. . vi DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................. .. viii BAB I PENDAHULUAN.................................................................. .............. 1 1.1 Latar Belakang............................................................ ................. 1 1.2 Rumusan Masalah....................................................... ................. 11 1.3 Tujuan Penelitian........................................................ ................. 12 1.3.1 Tujuan Umum.................................................... ............. 12 1.3.2 Tujuan Khusus................................................... .............. 12 1.4 Manfaat Penelitian...................................................... ................. 13 1.4.1 Manfaat Akademik…………………………… .............. 13 1.4.2 Manfaat Praktis………………………………. .............. . 13 BAB II KAJIAN PUSTAKA ........................................................................... 14 2.1 Respon Imunitas dan Seluler Pasca Cedera Saraf Tepi ............... 14 2.1.1 Aktivasi Kaskade Inflamasi melalui Jalur Faktor Transkripsi........................................................................ 16 2.1.2 Respon Seluler Terhadap Inflamasi ................................ 19 2.1.3 Sintesis ATP dan Peranannya terhadap Inflamasi ........... 23 2.2 Peran Inflamasi pasca Cedera Saraf ............................................ 25 2.3 Peran Stres Oksidatif pasca Cedera Saraf .................................... 16 2.4 Nyeri Neuropatik ......................................................................... 29 2.4.1 Definisi Nyeri Neuropatik ............................................... 29 2.4.2 Epidemiologi Nyeri Neuropatik ...................................... 30 2.4.3 Klasifikasi dan Etiologi Nyeri Neuropatik ...................... 31 2.4.4 Gejala Nyeri Neuropatik ................................................. 33 2.4.5 Patofisiologi Nyeri Neuropatik ....................................... 36 2.4.6 Manajemen Nyeri Neuropatik ......................................... 45 2.5 Peranan Sel Glia Pada Nyeri Neuropatik ..................................... 47 2.5.1 Sel Glia ............................................................................ 47 2.5.2 Peranan Mikroglia pada Nyeri Neuropatik ..................... 51 2.5.3 Reseptor Purinergik ......................................................... 54 2.5.4 Peranan Reseptor P2X4 pada Mekanisme Nyeri Neuropatik ....................................................................... 56 2.6 Flavonoid dan Nyeri Neuropatik ................................................. 60 2.6.1 Senyawa Antosianin ........................................................ 65 2.6.2 Farmakokinetik Antosianin ............................................. 67 2.6.3 Farmakodinamik Antosianin dalam Manajemen
ii
Nyeri Neuropatik ............................................................. 69 2.6.4 Ubi Jalar Ungu sebagai Sumber Antosianin ................... 72 2.7 Model Hewan Coba Nyeri Neuropatik ........................................ 75 2.7.1 Model CCI atau Model Bennett ...................................... 76 2.7.2 Model Partial Sciatic Nerve Ligation (PSL atau Model Seltzer) ............................................................................ 78 2.7.3 Model L5/L6 spinal nerve ligation (SNL) ....................... 79 2.8 Penilaian Perilaku Nyeri neuropatik .......................................................... 79 BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN ................................................................................................. 83 3.1 Kerangka Berpikir ....................................................................... 83 3.2 Konsep Penelitian ........................................................................ 86 3.3 Hipotesis Penelitian .................................................................... 87 BAB IV METODE PENELITIAN .................................................................. 88 4.1 Rancangan Penelitian ................................................................... 88 4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian....................................... ................ 90 4.3 Ruang Lingkup Penelitian........................................... ................ 90 4.4 Populasi, Sampel dan Besar Sampel Penelitian ........................... 91 4.4.1 Populasi ........................................................................... 91 4.4.2 Sampel ............................................................................. 91 4.4.3 Besar Sampel ................................................................... 91 4.5 Variabel dan Operasional Variabel .............................................. 92 4.5.1 Identifikasi Variabel ........................................................ 92 4.5.2 Klasifikasi Variabel ......................................................... 92 4.5.3 Hubungan Antar Variabel ............................................... 93 4.5.4 Definisi Operasional Variabel ......................................... 93 4.6 Alat dan Bahan Penelitian ........................................................... 96 4.6.1 Alat Penelitian ................................................................. 96 4.6.2 Bahan Penelitian .............................................................. 96 4.7 Prosedur Penelitian ...................................................................... 98 4.7.1 Prosedur Pengambilan Sampel ........................................ 98 4.7.2 Pembuatan Ekstrak Ubi Jalar Ungu ................................ 99 4.7.3 Prosedur Pembuatan Model Cedera Saraf Tepi .............. 100 4.7.4 Prosedur randomisasi ...................................................... 101 4.7.5 Penilaian Perilaku Nyeri Neuropatik ............................... 101 4.7.6 Prosedur Euthanasia ........................................................ 102 4.7.7 Prosedur Peneliaian Kadar MDA, PGE2, reseptor P2X4 102 4.8 Alur Penelitian ............................................................................. 103 4.9 Analisis Data ................................................................................ 104 BAB V HASIL PENELITIAN ........................................................................ 105
iii
5.1 Karakteristik Dasar Subyek Penelitian .......................................... 105 5.2 Perbedaan kadar MDA, PGE2, reseptor P2X4 dan Perilaku Nyeri Neuropatik pada Kedua Kelompok ...................................... 108
5.2.1 Perbedaan Kadar MDA Pada Kedua Kelompok ............... 109 5.2.2 Perbedaan Kadar PGE2 Pada Kedua Kelompok ............... 110 5.2.3 Perbedaan Ekspresi Reseptor P2X4 Pada Kedua Kelompok .......................................................................... 112 5.2.4 Perbedaan Perilaku Nyeri Neuropatik pada kedua Kelompok .......................................................................... 115 5.2.4.1 Perbedaan Perilaku Alodinia Mekanik Pada Kedua Kelompok ....................................... 115 5.2.4.2 Perbedaan Perilaku Hiperalgesia Panas Pada Kedua Kelompok ....................................... 118 5.2.4.3 Perbedaan Perilaku Alodinia Dingin Pada Kedua Kelompok ....................................... 122 5.3 Analisis Jalur Peran Ubi Ungu terhadap MDA, PGE2, Reseptor P2X4, Alodina Mekanik (AM), Hiperalgesia Panas (HP) dan Alodinia Dingin (AD)........... ................................................ BAB VI PEMBAHASAN ............................................................................... 130 6.1 Pengaruh pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu terhadap stres oksidatif pasca cedera saraf tepi ............................. 130 6.2 Pengaruh pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu terhadap inflamasi pasca cedera saraf tepi ..................................... 135 6.3 Pengaruh pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu terhadap aktivasi mikroglia pasca cedera saraf tepi ....................... 139 6.4 Pengaruh pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu terhadap perilaku nyeri neuropatik pasca cedera saraf tepi ........... 144 6.5 Analisis Jalur Peran Ubi Ungu terhadap MDA, PGE2, Reseptor P2X4, Alodina Mekanik (AM), Hiperalgesia Panas (HP) dan Alodinia Dingin (AD) ............................................................. 148 6.6 Temuan Baru Penelitian (Novelty) ................................................. 149 6.7 Kelemahan Penelitian .................................................................... 150 BAB VII SIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 151 7.1 Simpulan ........................................................................................ 151 7.2 Saran ............................................................................................... 152 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 153 LAMPIRAN-LAMPIRAN
iv
DAFTAR GAMBAR Halaman 2.1 Respon imunitas dan sel glia sebagai respon dari cedera saraf tepi ........ 14 2.2 Respon imunitas dan sel glia sebagai respon dari cedera saraf tepi pada GRD dan medula spinalis ................................................................ 15 2.3 Ilustrasi skematik serabut-serabut sensoris aferen primer dan sirkuit neuronal di kornu dorsalis medula spinalis .................................. 35 2.4 Terapi nyeri neuropatik berdasarkan mekanisme .................................... 37 2.5 Aktivasi mikroglia di kornu dorsalis medula spinalissetelah cedera saraf tepi ....................................................................................... 44 2.6 Ilustrasi skematik mekanisme potensial bagaimana reseptor P2X4 pada mikroglia yang teraktivasi memodulasi signal nyeri di kornu dorsalis medula spinalis pasca cedera saraf tepi ...................................... 49 2.7 Molekul dari produk natural dengan aktifitas analgetik melewati P2XR antagonis ....................................................................................... 53 2.8 Kation flavylium ...................................................................................... 56 2.9 Struktur kimia umum antosianin (antosianidin) ...................................... 57 2.10 Umbi Ubi Jalar Ungu (kiri); Pohon Ubijalar (kanan) .............................. 63 2.11 Ilustrasi model CCI, PSL dan SNL .......................................................... 66 3.1 Kerangka berfikir penelitian .................................................................... 85 3.2 Konsep penelitian ..................................................................................... 86 4.1 Skema rancangan penelitian .................................................................... 88 4.2 Hubungan antar variabel penelitian ......................................................... 93 4.3 Ilustrasi posisi ligasi pada model CCI ..................................................... 100 4.4 Alur Penelitian ......................................................................................... 103 5.1 Ligasi longgar pada nervus iskhiadikus ................................................... 105 5.2 Hewan coba diletakkan dalam fleksiglas sebelum pemeriksaan perilaku nyeri neuropatik ......................................................................... 107 5.3 Pengambilan jaringan medula spinalis dengan metode ekstrusi Hidrolik .................................................................................................... 108 5.4 Ekspresi reseptor P2X4 mikroglia pada medula spinalis L5 ................... 112 5.5 Visualisasi protein reseptor P2X4 mikroglia pada kedua kelompok ....... 113 5.6 Uji alodinia mekanik dengan monofilamen von Frey .............................. 115 5.7 Perbedaan perilaku alodinia mekanik pada kedua kelompok .................. 117 5.8 Uji hiperalgesia panas dengan tes hotplate .............................................. 119 5.9 Perbedaan perilaku hiperlagesia panas pada kedua kelompok ................ 121 5.10 Perbedaan perilaku alodinia dingin pada kedua kelompok ...................... 124 5.11 Model Goodness of Fit peran ekstrak air umbi ubi jalar ungu terhadap MDA, PGE2, reseptor P2X4R, AM, HP dan AD berdasarkan analisis jalur ............................................................................................. 126
v
DAFTAR TABEL Halaman
2.1 Karakteristik nyeri neuropatik pada manusia ............................................ 22 2.2 Fungsi fisiologis reseptor-reseptor P2X ..................................................... 46 2.3 Kandungan gizi ubi jalar ungu ................................................................... 64 2.4 Penilaian perilaku nyeri kronis .................................................................. 70 5.1 Normalitas Data ......................................................................................... 109 5.2 Kadar MDA serum pada kedua kelompok setelah pengamatan ................ 110 5.3 Kadar PGE2 saraf tepi pada kedua kelompok setelah pengamatan ........... 111 5.4 Ekspresi reseptor P2X4 mikroglia pada kedua kelompok setelah Pengamatan ................................................................................................ 114 5.5 Perbedaan perilaku alodinia mekanik pada kedua kelompok .................... 116 5.6 Perbedaan perilaku hiperalgesia panas pada kedua kelompok .................. 119 5.7 Perbedaan Perilaku Alodinia Dingin pada kedua kelompok ..................... 123 5.8 Efek langsung, tidak langsung dan efek total pengaruh satu variabel dengan variabel lainnya ............................................................................. 128
vi
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG
AMPA : α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid ATP : adenosin 5”-triphosphate BB : berat badan BDNF : brain-derived neurotrophic factor CAT : catalase CCI : chronic constrictor injury CCK : cholecystokinin CCL21 : chemokine (C-C motif) ligand 21 COX-2 : cyclooxigenase-2 COX2/PGE2 : cyclooxigenase 2-dependent prostaglandin E2 CRPS : complex regional pain syndrome CTS : carpal tunnel syndome DNA : deoxyribonucleic acid gr : gram GABA : gamma Amino Butiric Acid GDNF : glial Cell Derived Neurothropic Factor GFAP : glial fibrillary acidic protein GPCR : g-coupled protein receptor GPx : glutathione peroxidase GRD : ganglion radiks dorsalis GRd : glutathione reductase GSH : glutathione GST : glutathione stransferase HIV : human immunodeficiency virus i.p : intraperitoneal IASP : International Association for Study of Pain Iba-1 : ionized calcium-binding adapter molecule-1 IL-1 : interluekine 1 IL-18 : Interleukine 18 IL-1ß : interleukin-1β IL-6 : interleukine 6 iNOS : inducible nitric oxide syntesis IPSCs : inhibitory postsynaptic currents KCC2 : potassium chloride cotransporter 2 kg : kilogram KO : knock out LDL : low density lipoprotein LPS : lipopolysaccharide LT : low-threshold MDA : malondealdehyde
vii
mg : miligram NADPH : nicotinamide adenine dinucleotide phosphate NF-κB : nuklear factor kappa-B NGF : nerve growth factor NMDA : N-Methyl D Aspartat NO : nitric oxide NOS : reactive nitrogen species NSAID : non-steroidal anti-inflammatory O2− : superoxide anion OH. : hidroksil ONOO− : peroxynitrite p.o : peroral p38MAPK : p38 mitogen-activated protein kinase PBS : Phosphate Buffered Saline pg : picogram PGE : prostaglandin E PGE2 : prostaglandin E2 PGG2 : prostaglandin G2 PGH2 : prostaglandin H2 PKC : protein kinase C PSL : partial cciatic nerve ligation PVC : polyvinylchlorida RNA : ribonucleic acid Roo. : lipid peroxyl (Roo.) ROS : reactive oxygen species sEPSCs : spontaneous excitatory inhibitory postsynaptic currents SNL : sciatic nerve ligation SOD : superoksida dismutase SP : Substansi P SSP : sistem saraf pusat SST : Sistem Saraf Tepi TBARS : 2-ThioBarbituric Acid Reactive Substances TLR : toll like receptor TNF-α : tumor necrosis factor-α TTX : tetrodotoxin VAS : visual analog scale µL : mikroliter µMol : mikromol
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Prosedur pembuatan Tikus Cedera Saraf Tepi (Model CCI)
Lampiran 2 : Prosedur pembuatan ekstrak air umbi ubi jalar ungu.
Lampiran 3 : Prosedur Penilaian Perilaku alodinia
Lampiran 4 : Prosedur Pengambilan sampel darah hewan coba
Lampiran 5 : Prosedur pengambilan sampel saraf iskhiadikus
Lampiran 6 : Prosedur Ekstruksi medulla spinalis
Lampiran 7 : Prosedur pemeriksaan Kadar MDA
Lampiran 8 : Prosedur pemeriksaan kadar PGE2
Lampiran 9 : Prosedur pemeriksaan ekspresi reseptor P2X4
Lampiran 10 : Normalitas data Perilaku Nyeri Neuropatik
Lampiran 11 : Keterangan Kelaikan Etik
Lampiran 12 : Analisis Statistik Kadar MDA, PGE2 dan Ekspresi Reseptor P2X4
Lampiran 13 : Analisis Statistik Perilaku Nyeri Neuropatik
Lampiran 14 : Analisis jalur
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Nyeri neuropatik sangat sering dijumpai dan merupakan jenis nyeri kronik
bukan kanker. Cedera saraf tepi yang tidak dikelola dengan baik merupakan salah
satu penyebab nyeri neuropatik. Pengobatan yang tersedia saat ini belum
memuaskan dan banyak dijumpai efek samping sehingga penemuan modalitas
pengobatan baru dari bahan alami sangat dibutuhkan untuk menurunkan efek
samping dan meningkatkan kualitas hidup penderita nyeri neuropatik.
Nyeri merupakan salah satu keluhan yang membuat pasien memutuskan
untuk berobat. Nyeri menurut International Association for Study of Pain (IASP),
merupakan pengalaman sensoris subyektif dan emosional yang tidak
menyenangkan yang dapat terkait dengan kerusakan jaringan yang nyata,
berpotensi rusak, atau menggambarkan kondisi terjadinya kerusakan (Nicholson,
2006; Borda et al., 2013).
Nyeri dibagi menjadi nyeri nosiseptif, neuropatik dan nyeri disfungsional.
Nyeri nosiseptif terjadi bila ujung saraf sensorik pada kulit atau organ menerima
rangsangan yang ditimbulkan oleh kerusakan jaringan akibat stimulus mekanis,
termal, hipoksia dan bahan kimia. Nyeri neuropatik berkaitan dengan cedera dan
atau disfungsi sistem saraf pusat (SSP) maupun sistem saraf tepi (SST) atau
perubahan dari stimulus pada struktur tersebut. Nyeri neuropatik juga dapat timbul
akibat cedera pada nervus iskhiadikus (Akkurt et al., 2015). Nyeri jenis ini dapat
2
menimbulkan gejala berupa nyeri spontan, rasa terbakar atau mati rasa pada daerah
tertentu dan merupakan nyeri kronik yang bisa menetap selama berbulan-bulan
sampai bertahun-tahun (Nicholson, 2006; Borda, et al, 2013). Nyeri disfungsional
adalah nyeri yang terjadi dalam situasi dimana tidak dijumpai adanya stimulus
berbahaya yang dapat diidentifikasi maupun terdeteksi adanya peradangan atau
kerusakan sistem saraf (Costigan et al., 2009).
Nyeri neuropatik merupakan masalah besar di seluruh dunia. Prevalensi
nyeri neuropatik pada populasi umum cukup tinggi. Sebanyak 7-8% dewasa yang
mengalami nyeri kronik memiliki karakteristik nyeri neuropatik. Studi di Belanda
menunjukkan insiden nyeri neuropatik sekitar 8 kasus per 1000 orang-tahun.
Sebuah penelitian di Jerman mendapatkan sebanyak 37% pasien yang datang ke
pusat layanan primer dengan nyeri punggung bawah, predominan mengalami nyeri
neuropatik (IASP, 2014). Sebuah penelitian terhadap 158 orang pasien yang
mengalami neuropati pasca trauma saraf tepi, diperoleh hasil sebanyak 50%
penderita mengalami nyeri neuropatik (Ciaramitaro et al., 2010).
Dampak nyeri neuropatik terhadap aspek emosional, sosial dan ekonomi
sangat besar. Nyeri neuropatik persisten memiliki hubungan bermakna dengan
gangguan tidur, fungsi emosional, suasana perasaan, fungsi fisik, dan fungsi peran
sosial. Dampak negatif nyeri neuropatik terhadap berbagai aspek tersebut pada
akhirnya akan menimbulkan kondisi depresi dan gangguan kualitas hidup pada
penderitanya (Mirani, 2009; Ciaramitaro et al., 2010; Lustosa et al., 2011;
Blair&Nicola, 2012; Borda et al., 2013).
3
Nyeri neuropatik merupakan kondisi yang paling melemahkan pada semua
sindrom nyeri. Sampai saat ini penelitian-penelitian tentang patofisiologi maupun
terapi nyeri neuropatik lebih banyak dilakukan pada hewan coba terutama tikus.
Sejumlah model hewan coba telah dilaporkan sebagai simulasi kondisi neuropatik
pada manusia yang sebagian besar berdasarkan prosedur pada atau dekat nervus
iskhiadikus. Metode-metode ini dibedakan berdasarkan lokasi dan jenis perlukaan
meliputi transeksi, ikatan longgar maupun kencang, krioneurolisis, crush, inflamasi
perineural dan invasi tumor (Wang & Wang, 2003).
Pada kondisi fisiologis, nyeri terjadi karena adanya aktivasi serabut
nosiseptor aferen tanpa selubung mielin (serabut saraf C) dan serabut bermielin
tipis (serabut saraf Aδ) yang mengindikasikan adanya suatu kerusakan jaringan.
Proses ini diketahui mengalami perubahan yang signifikan pada nyeri neuropatik
(Baron, 2010). Nyeri neuropatik muncul akibat proses patologik yang berlangsung
berupa perubahan sensitisasi baik perifer maupun sentral yang berdampak pada
fungsi sistem inhibitorik dan gangguan interaksi antara somatik dan simpatetik
(Romanoff, 2006; Nicholson, 2006; Borda et al.,2013).
Patofisiologi nyeri neuropatik sangat kompleks dan belum sepenuhnya
dipahami (Akkurt et al., 2015). Jika cedera atau inflamasi berkelanjutan, eksitasi
dari neuron nosiseptif primer dan juga sensitisasi neuron di medula spinalis dapat
menyebabkan nyeri kronis. Cedera saraf dapat memicu kaskade respon imun yang
memegang peranan dalam memulai, mempertahankan nyeri neuropatik akut atau
berperan pada nyeri neuropatik kronis (Jo et al., 2009).
Cedera saraf akan memicu berbagai proses seperti inflamasi, stres oksidatif
4
dan aktivasi sel-sel glia yang apabila tidak ditangani dengan baik akan
menimbulkan kondisi nyeri neuropatik. Sejumlah bukti telah menunjukkan bahwa
stres oksidatif dan cyclooxigenase-2 (COX-2) memberikan kontribusi penting pada
patofisiologi nyeri neuropatik (Khalil et al., 1999; Ma&Quirion, 2008).
Akibat cedera saraf akan terjadi pembentukan reactive oxygen species
(ROS), reactive nitrogen species (NOS) dan radikal bebas yang memicu stres
oksidatif. Stres oksidatif terjadi akibat ketidakseimbangan antara prooksidan
dengan antioksidan. Antioksidan tersedia secara endogen sebagai mekanisme
pertahanan sel atau diperoleh secara eksogen dari diet. Antioksidan dibagi menjadi
2 yaitu enzimatik dan non enzimatik. Contoh antioksidan enzimatik seperti
superoksida dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione S transferase (GST),
glutathione peroxidase (GPx), dan antioksidan nonenzimatik seperti glutation
tereduksi (GSH), asam urat, karotenoid, flavonoid, asam lipoik, dan vitamin A, C,
dan E (Oyenihi et al., 2015).
Kerusakan oksidatif pada sel terjadi pada beberapa komponen seperti asam
nukleat (DNA/RNA), lipid, protein dan karbohidrat (Pandey et al., 2012; Suwarba,
2016). Fosfolipid, glikolipid dan kolesterol merupakan komponen terpenting
membran sel. Komponen fosfolipid dan glikolipid mengandung asam lemak tak
jenuh (asam linoleat, linolenat, arakidonat) sangat rawan terhadap serangan radikal
hidroksil, yang dapat menimbulkan reaksi rantai yang dikenal sebagai peroksidasi
lipid. Hasil akhir dari proses ini adalah terputusnya rantai asam lemak menjadi
berbagai senyawa yang bersifat toksik terhadap sel, antara lain berbagai macam
aldehid seperti Malondialdehyde (MDA) (Susana, 2012). Adanya stres oksidatif
5
dapat dinilai dari peningkatan kadar MDA yang merupakan salah satu marker stres
oksidatif (Singh et al., 2014).
Penelitian oleh Varija et al. (2009) menunjukkan terjadi peningkatan kadar
MDA setelah 30 hari pasca cedera saraf yang dinduksi dengan pengikatan kawat
perak. SST memiliki sumber yang kaya lipid dan mungkin menjadi target utama
dari radikal bebas yang dimediasi oleh peroksidasi lipid. Dalam penelitian ini
peroksidasi lipid sebagai penanda oksidatif stres dapat meningkatan kadar MDA
secara signifikan. Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan aktivitas radikal bebas
berperanan pada modulasi patofisiologi yang berkaitan dengan cedera saraf.
Penelitian-penelitian menunjukkan adanya perbaikan signifikan stres oksidatif
setelah pemberian antioksidan (Oyenihi et al., 2015).
Sel-sel inflamasi seperti makrofag dan sel Schwann menghasilkan beragam
mediator inflamasi. Cyclooxigenase 2-dependent prostaglandin E2 (COX2/PGE2)
adalah salah satu mediator penting yang diproduksi berlimpah di saraf yang terluka
dan terlibat dalam patogenesis nyeri neuropatik (Ma&Quirion, 2008).
Cedera saraf juga memicu pelepasan berbagai macam kemokin dan sitokin
proinflamasi seperti tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukine 1 (IL-1),
interleukine 6 (IL-6) dan Interleukine 18 (IL-18) (Scholz & Woolf, 2007). Pasca
cedera saraf, terjadi peningkatan regulasi yang kronis dari COX dan PGE2 yang
berkonstribusi terjadinya nyeri neuropatik. Kadar PGE2 yang tinggi memicu efek
kronis pada nosiseptor neuron-neuron ganglion radiks dorsalis (GRD) (St
Jacques&Ma., 2011).
6
Takahashi et al. (2004) melakukan penelitian melalui pemberian
indomethacin peri-sciatic pada model cedera nervus spinalis L5 mendapatkan hasil
bahwa pemberian indomethacin 1mg/kg sebelum 24 jam dapat mencegah
terjadinya alodinia. Hal ini membuktikan peranan COX-2 pada saraf tepi untuk
terjadinya nyeri neuropatik. Penghambatan terhadap aktivitas COX-2 merupakan
target yang menjanjikan dalam manajemen nyeri neuropatik pasca cedera saraf.
Mikroglia dan astrosit pada kornu dorsalis medula spinalis juga memegang
peranan penting terhadap kejadian nyeri kronis melalui proses transmisi sel-sel
neuron yang melibatkan peningkatan regulasi faktor-faktor proinflamasi. Mikroglia
yang teraktivasi menunjukkan peningkatan ekspresi reseptor P2X4 dan P2X7
(Tsuda et al., 2012; Beggs et al., 2012).
Penelitian oleh Tsuda et al.(2003) adalah studi pertama yang mampu
mendemonstrasikan bahwa alodinia taktil sangat membutuhkan aktivasi reseptor
P2X4 pada mikroglia yang hiperaktif. Penelitian pada hewan coba juga
menunjukkan peningkatan regulasi ekspresi reseptor P2X4 mikroglia yang
melibatkan sinyal dari fibronektin dan chemokine (C-C motif) ligand 21 (CCL21)
dan tampaknya menjadi kunci proses terjadinya nyeri neuropatik.
Pasca cedera saraf akan dilepaskan Adenosin 5”-triphosphate (ATP)
ekstraseluler yang berasal dari sel-sel sehat, rusak atau mati yang bertindak sebagai
molekul sinyal ekstraseluler yang penting. Tindakan cepat dari ATP ekstraseluler
sebagian besar dimediasi oleh reseptor purinergik P2X yang merupakan ligan-
gated ion channel pada permukaan sel termasuk mikroglia (Jiang, 2012).
7
Reseptor P2X4 dan P2X7 diaktivasi oleh ATP yang pada akhirnya
menyebabkan kenaikan kadar kalsium intraseluler dan aktivasi kaskade p38
mitogen-activated protein kinase (p38MAPK). Aktivasi reseptor P2X4
menyebabkan pelepasan faktor difussible bioactive seperti brain-derived
neurotrophic factor (BDNF) dan faktor proinflamasi lainnya (sitokin dan kemokin).
BDNF menyebabkan kolapsnya gradien anion transmembran pada neuron lamina I
kornu dorsalis kemungkinan melalui penurunan regulasi dari potassium chloride
cotransporter 2 (KCC2), yang pada gilirannya akan menyebabkan depolarisasi
neuron setelah distimulasi oleh Gamma Amino Butiric Acid (GABA) dan glisin.
GABA yang memediasi depolarisasi dan interleukin-1ß (IL-1ß) dapat
menyebabkan aktivasi reseptor N-Methyl D Aspartat (NMDA) melalui interaksi
Src-ND2-NMDAR. Hipereksitabilitas nyeri pada kornu dorsalis diinduksi oleh
semua faktor akibat teraktivasinya mikroglia dan mungkin bertanggungjawab
terhadap kejadian nyeri neuropatik (Tsuda et al., 2012).
Sel glia merupakan target pengobatan yang menjanjikan untuk mengotrol
patologi nyeri (Shi et al., 2012). Beberapa studi menunjukan penghambatan dan
atau modulasi mikroglia secara spesifik dapat memblok terjadinya kondisi nyeri
neuropatik. Obat-obatan yang menghambat metabolisme astrosit dan mikroglia
seperti fluorocitrate dan minosiklin dapat mencegah terjadinya nyeri neuropatik.
Minosiklin merupakan penghambat mikroglia yang spesifik mampu mencegah
nyeri neuropatik tetapi tidak mampu menurunkan nyeri neuropatik yang
sebelumnya sudah ada. Hal yang sama juga terjadi pada obat-obat yang
8
menghambat kaskade p38, sebagian besar belum memberikan hasil yang optimal
(Jo et al., 2009).
Penghambatan reseptor P2X4 mungkin dapat juga sebagai strategi terapi
baru untuk nyeri yang diinduksi oleh cedera saraf tepi (Tsuda et al., 2003).
Penekanan fungsi atau ekspresi reseptor-reseptor purinergik (salah satunya adalah
reseptor P2X4) secara kuat akan menekan terjadinya nyeri neuropatik (Tsuda et al.,
2012).
Sampai saat ini, nyeri neuropatik resisten terhadap obat-obat yang dijual
bebas. Metode pengobatan konvensional seperti opioid, antidepressan, anti
konvulsan, obat topikal, antagonis reseptor NMDA, baklofen, anestesi lokal dan
klonidin tidak mampu memberikan hasil yang memuaskan. Tingkat kepatuhan
minum obat yang rendah dan juga berbagai macam efek samping dan
ketidakefektifan farmakologis menyebabkan kegagalan manajemen nyeri
neuropatik (Zarshenas et al., 2015).
Obat-obat nyeri neuropatik idealnya memiliki kemampuan sebagai
antioksidan, antiinflamasi dan antinosiseptif. Sampai saat ini belum ada satupun
obat yang telah terbukti memiliki ketiga kemampuan tersebut. Produk alami atau
natural merupakan sumber yang paling menjanjikan sebagai entitas kimia baru
dengan penerapan pendekatan medis. Produk alami atau metabolit sekunder dengan
efek samping yang lebih kecil dapat dipertimbangkan sebagai sumber obat baru
tatalaksana berbagai kondisi nyeri kronik (Butler, 2008; Li & Vederas, 2009).
Sebuah systematic review mengevaluasi produk natural yang digunakan
pada penelitian-penelitian preklinik nyeri neuropatik melaporkan sebanyak 28
9
artikel yang memenuhi kriteria inklusi dan eksklusi dari total 1529 artikel. Sebagian
besar penelitian-penelitian tersebut berasal dari India (32%), Brasil (25%) dan
China (18%) sedangkan tidak satupun penelitian atau artikel yang berasal dari
Indonesia. Klasifikasi secara kimia komponen-komponen tersebut terbanyak
adalah flavonoid yaitu sebesar 28%. Hasil studi ini menunjukkan bahwa flavonoid
kemungkinan sebagai kandidat utama untuk pengobatan nyeri kronis seperti nyeri
neuropatik utamanya melalui aktivitas antioksidan dan dengan memodulasi
aktivitas protein kinase C (PKC) (Quintans et al.,2014).
Flavonoid memiliki 6 subklas yaitu Flavonols, Flavones, Flavonones,
Isoflavones, Flavan-3-0ls dan Anthocyanidin yang dikenal sebagai antioksidan
yang kuat (Erdman et al., 2007). Antosianin adalah flavonoid heterosiklik, terdiri
dari dua atau tiga gugus-anthocyanidin aglikon, gula dan asam asil terutama
dijumpai pada buah-buahan, sayur-sayuran, akar-akaran, umbi-umbian, kacang-
kacangan, dan sereal (Tall et al., 2004).
Pemanfaatan antosianin pada manajemen nyeri memberi hasil yang
menggembirakan. Sebuah penelitian in vitro sebelumnya menemukan antosianin
yang diekstrak dari tart cherry (Prunus cerasus L) memiliki kemampuan sebagai
antiinflamasi dan antioksidan yang kuat dibandingkan obat-obat yang dijual bebas.
Antosianin yang diisolasi dari tart cherry secara signifikan menghambat
peroksidasi lipid dan menunjukkan aktivitas antiinflamasi (Wang et al, 1999).
Penelitian lain meneliti efek pemberian ekstrak antosianin dari tart cherry
dosis 15mg/kg, 85mg/kg dan 400mg/kg secara oral terhadap perilaku nyeri yang
diinduksi oleh inflamasi pada tikus dibandingkan dengan poten non-steroidal anti-
10
inflammatory (NSAID), indomethacin 5mg/kg, mendapatkan hasil bahwa ekstrak
tart cherry dosis 400mg/kg mampu mengurangi hiperalgesia termal yang diinduksi
oleh inflamasi, hiperalgesia mekanik dan edema pada kaki sebanding dengan efek
indomethasin (Tall et al., 2004).
Pengaruh produk natural terhadap reseptor purinergik dapat dilihat pada
penelitian oleh Xu et al. (2012) di China terhadap tikus galur Sprague-Dawley
menggunakan puerarin/flavonoid dosis 100mg/kg/hari yang mengalami chronic
constrictor injury (CCI), diperoleh kesimpulan bahwa mekanisme aksi
puerarin/flavonoid dalam manajemen nyeri neuropatik adalah sebagai
antinosiseptif yang diperantarai oleh reseptor P2X yaitu P2X3 pada neuron-neuron
ganglion radiks dorsalis.
Sumber antosianin salah satunya berasal dari ekstrak air umbi ubi jalar
ungu. Pada umumnya umbi-umbi yang berwarna ungu baik ketela rambat, ubi aung
dan tales mengandung antosianin lebih tinggi dibandingkan dengan umbi berwarna
lain. Pada penelitian sebelumnya diketahui umbi ubi jalar ungu mengandung
antosianin cukup tinggi hampir sama dengan bilberry. Umbi ubi jalar ungu
(Ipomoea batatas L) mengandung antosianin bervariasi antara 110mg/100gr
sampai 210mg/100gr umbi segar. Untuk tujuan pengobatan umbi ubi jalar ungu
diberikan dalam bentuk ekstrak air. Kandungan utama pada ekstrak air umbi ubi
jalar ungu adalah antosinin sebesar 140,23 - 147,0 mg/ml (Suprapta et al., 2004).
Ubi jalar ungu merupakan tumbuhan yang sangat mudah dijumpai di
seluruh wilayah Indonesia dan harganyapun relatif murah. Kandungan antosianin
11
yang cukup tinggi dan cara pengolahan yang mudah memberikan modalitas
pengobatan yang sangat menjanjikan.
Dalam penelusuran buku maupun jurnal, sampai saat ini penulis belum
menjumpai penelitian yang menggunakan ekstrak air umbi ubi jalar ungu untuk
mengurangi terjadinya perilaku nyeri neuropatik pasca cedera saraf tepi khususnya
terhadap reseptor purinergik P2X4.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasakan latar belakang masalah yang telah diurikan di atas maka dapat
disusun rumusan masalah yaitu:
1. Apakah pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomea batatas L.)
dengan kadar antosianin 400mg/kgBB/hari menyebabkan kadar MDA
serum lebih rendah pada tikus wistar dengan cedera saraf tepi dibanding
kontrol?
2. Apakah pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomea batatas L.)
dengan kadar antosianin 400mg/kgBB/hari menyebabkan kadar PGE2 saraf
tepi lebih rendah pada tikus wistar dengan cedera saraf tepi dibanding
kontrol?
3. Apakah pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomea batatas L.)
dengan kadar antosianin 400mg/kgBB/hari menyebabkan ekspresi reseptor
P2X4 mikroglia lebih rendah pada tikus wistar dengan cedera saraf tepi
dibanding kontrol?
12
4. Apakah pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomea batatas L.)
dengan kadar antosianin 400mg/kgBB/hari menyebabkan perilaku nyeri
neuropatik lebih ringan pada tikus wistar dengan cedera saraf tepi dibanding
kontrol?
1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan Umum
Untuk membuktikan pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomea
batatas L.) dapat digunakan sebagai modalitas terapi baru dalam manajemen nyeri
neuropatik pasca cedera saraf tepi.
1.3.2 Tujuan Khusus
1. Untuk membuktikan pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomea
batatas L.) dengan kadar antosianin 400mg/kgBB/hari menyebabkan kadar
MDA serum lebih rendah pada tikus wistar dengan cedera saraf tepi
dibanding kontrol.
2. Untuk membuktikan pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomea
batatas L) dengan kadar antosianin 400mg/kgBB/hari menyebabkan kadar
PGE2 saraf tepi lebih rendah pada tikus wistar dengan cedera saraf tepi
dibanding kontrol.
3. Untuk membuktikan pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomea
batatas L.) dengan kadar antosianin 400mg/kgBB/hari menyebabkan
ekspresi reseptor P2X4 mikroglia lebih rendah pada tikus wistar dengan
cedera saraf tepi dibanding kontrol.
13
4. Untuk membuktikan pemberian ekstrak air umbi ubi jalar ungu (Ipomea
batatas L.) dengan kadar antosianin 400mg/kgBB/hari menyebabkan
perilaku nyeri neuropatik lebih ringan pada tikus wistar dengan cedera saraf
tepi dibanding kontrol.
1.4 Manfaat Penelitian
1.4.1 Manfaat Akademik
Hasil penelitian ini menjadi sumbangan teoritis pada keilmuan yaitu dapat
mendukung teori bahwa stres oksidatif, inflamasi dan aktivasi mikroglia menjadi
kunci proses terjadinya nyeri neuropatik dan memberikan informasi ilmiah tentang
efektivitas ekstrak air umbi ubi jalar ungu sebagai antioksidan, antiinflamasi dan
antinosiseptif dalam mengurangi perilaku nyeri neuropatik.
1.4.2 Manfaat Praktis
Hasil penelitian ini dapat memberikan masukan bahwa ekstrak air umbi ubi
jalar ungu dapat dipertimbangkan untuk terapi nyeri neuropatik perifer pasca cedera
saraf tepi dan dapat dipakai sebagai bahan acuan penelitian lanjutan sehingga dapat
diterapkan pada manusia.