Bab IPendahuluan

Hewan model adalah hewan yang digunakan sebagai model dalam penelitian

eksperimental untuk mengatasi masalah pada praktek klinik dan untuk mengembangkan

metode dan pendekatan baru dalam meredakan dan menyembuhkan penyakit atau

kecacatan pada manusia (Chow 2008). Meskipun temuan ilmiah tentang hewan telah

diungkapkan oleh Charles Darwin ratusan tahun yang lalu, pembenaran utama untuk

penggunaan hewan dalam penelitian didasarkan pada prinsip evolusi yaitu bahwa semua

organisme memiliki kekerabatan dan kemiripan genetik karena memiliki nenek moyang

yang sama. Definisi hewan model menurut Komite Research Council Amerika yaitu

organisme hidup yang biologi normatif atau tingkah lakunya dapat dipelajari, atau yang

proses patologik spontan atau induksi dapat diteliti, dan memiliki satu atau lebih aspek

fenomena yang mirip/sama dengan fenomena yang terjadi pada manusia atau spesies lain

dari hewan.

Dalam dunia kedokteran pemanfaatan hewan model tidak hanya diperuntukkan

bagi penyembuhan penyakit atau kecacatan saja tetapi juga untuk kepentingan kosmetik.

Dengan demikian penggunaan hewan model dalam dunia kedokteran tentunya memiliki

manfaat yakni untuk meningkatkan kesejahteraan umat manusia dengan menangani

kasus penyakit yang terjadi pada manusia melalui hewan sebagai model karena tidaklah

mungkin menggunakan manusia sebagai model khusus untuk penelitian yang

menggunakan metode yang bersifat menyiksa atau membuat menderita hingga mati. Hal

ini disebabkan karena manusia memiliki derajat yang lebih tinggi yang harus dihargai

hak asasinya yaitu “tidak dikenakan siksaan atau perlakuan merendahkan yang kejam,

tidak manusiawi atau hukuman” (sepenggal Deklarasi Universal Hak-hak Asasi Manusia

oleh Majelis Umum Perserikatan Bangsa-Bangsa).

Berdasarkan definisi hewan model tersebut tentunya jenis hewan model yang

digunakan dalam penelitian adalah hewan-hewan yang memiliki karakteristik yang mirip

dengan manusia. Hewan yang sepenuhnya memiliki karakteristik yang mirip dengan

manusia adalah jenis primata nonmanusia misalnya simpanse. Manusia memiliki leluhur

yang sama dengan simpanse sekitar 6 juta tahun yang lalu sehingga dengan

menggunakan simpanse dalam penelitian dapat memberikan informasi tentang

mekanisme penyakit pada manusia (dan mungkin juga gen yang bertanggung jawab

terhadap terhadap kecerdasan manusia) namun simpanse jarang digunakan dalam

penelitian karena primata jenis ini merupakan hewan yang terbatas keberadaannya

sehingga hewan ini tidak boleh digunakan jika hewan jenis lain masih dapat digunakan.

Primata hanya boleh digunakan pada penelitian tahap akhir yaitu sesudah melalui

penelitian dengan berbagai hewan laboratorium lain.

Hewan model yang digunakan dalam penelitian mungkin memiliki penyakit

bawaan atau diinduksi dengan penyakit atau kecelakaan sehingga kondisinya sama

dengan kondisi pada manusia. Kondisi pengujian ini sering disebut sebagai hewan model

penyakit. Penggunaan hewan model memungkinkan peneliti untuk menyelidiki keadaan

penyakit dengan cara yang akan bisa dilakukan pada pasien manusia.

Bab IIBerbagai Hewan Model dan Manfaatnya bagi Dunia Kedokteran

Munculnya hewan model pada tahun 1800-an yang kemudian mulai marak pada

akhir abad tersebut. Penggunaan hewan model dalam dunia kedokteran/biomedis dapat

memberikan kontribusi terhadap kesehatan dalam upaya meningkatkan kesejahteraan

manusia. Hewan sebagai model atau sarana percobaan haruslah mendekati karakteristik

biologis manusia yaitu mampu memberikan reaksi biologis yang mirip kejadiannya pada

manusia dan memenuhi persyaratan-persyaratan tertentu, antara lain persyaratan

genetis/keturunan dan lingkungan yang memadai dalam pengelolaannya, disamping

faktor ekonomis, mudah tidaknya diperoleh, (Tjay,T.H dan Rahardja, K, 2002).

Karakteristik hewan model seperti yang disebutkan di atas merupakan karakteristik

hewan model pada umumnya namun ada juga karakteristik khusus dalam pemilihan

hewan model untuk penelitian yaitu karakteristik yang sesuai dengan topik penelitian

yang diinginkan. Berdasarkan karakteristik di atas maka hewan-hewan model yang

sering digunakan dalam penelitian antara lain:

a. Mencit (Mus musculus)

Mencit merupakan hewan model yang paling sering digunakan dalam penelitian

karena mencit merupakan golongan mamalia yang cepat berkembang biak, interval

kelahiran pendek, jumlah anak perkelahiran tinggi, mudah beradaptasi dengan suhu

lingkungan dan tempat tinggal yang baru, sifat anatomis dan fisiologisnya

terkarakteristik dengan baik (Malole dan Pramono 1989) artinya struktur organ dan

fungsi tubuhnya mirip dengan manusia. Temuan yang mengesankan oleh Chinwalla et al

(2002) yaitu terdapat 6.000 gen yang sama (dari total kurang lebih 30.000 gen) antara

manusia dengan mencit. Dari kesamaan inilah para ilmuwan membuat model

eksperimental dan prediksi tentang penyakit pada manusia. Selain sifat di atas, faktor

ekonomis juga kadang menjadi salah satu alasan memilih mencit sebagai hewan model

dimana mencit mudah dan murah didapat, mudah dipelihara dalam jumlah yang banyak

serta sistem pemeliharaan dan perkandangan bukan merupakan masalah yang sulit.

Mencit bila dibandingkan dengan hewan model lainnya, ukuran tubuhnya yang

kecil menyebabkan penanganan hewan ini membutuhkan keterampilan dan pengalaman

yang lebih terutama dalam hal pengambilan sampel darah pada bagian jantung. Oleh

karena itu butuh pengalaman dan keterampilan untuk kasus ini sehingga hasil penelitian

benar-benar sesuai yang diharapkan, karena sering terjadi kegagalan pada saat

pengambilan sampel darah bahkan kematian.

Untuk memegang mencit yang akan diberi perlakuan (baik pemberian obat

maupun pengambilan darah) maka diperlukan cara-cara yang khusus sehingga

mempermudah cara perlakuannya. Secara alamiah mencit cenderung menggigit bila

mendapat sedikit perlakuan kasar. Pengambilan mencit dari kandang dilakukan dengan

mengambil ekornya kemudian mencit ditaruh pada kawat kasa dan ekornya sedikit

ditarik. Pegang kulit bagian belakang kepala dan jepit ekornya seperti terlihat pada

gambar berikut ini.

Gambar 1. Cara memegang mencit untuk keperluan percobaan

Mencit yang digunakan dalam penelitian seringkali dalam jumlah yang banyak

sehingga perlu ada penandaan agar bisa dibedakan antara jenis kontrol dan yang diberi

perlakuan. Penandaan ini dapat dilakukan secara permanen untuk penelitian jangka

panjang, sehingga tanda tersebut tidak mudah hilang yaitu dengan ear tag (anting

bernomor), tato pada ekor, melubangi daun telinga dan elektronik transponder. Berikut

ini adalah data biologik normal mencit yang perlu diketahui oleh seorang peneliti yang

menggunakan mencit sebagai hewan model.

Tabel 1 Data biologik normal mencit

- Konsumsi pakan per hari- Konsumsi air minum per hari- Diet protein- Ekskresi urine per hari- lama hidup- Bobot badan dewasa

        Jantan        Betina

- Bobot lahir- Dewasa kelamin (jantan=betina)- Siklus estrus (menstruasi)

5 g (umur 8 minggu)6,7 ml (umur 8 minggu)

20-25%0,5-1 ml1,5 tahun

25-40 g20-40 g1-1,5 g

28-49 hari4-5 hari (polyestrus)

- Umur sapih- Mulai makan pakan kering- Rasio kawin- Jumlah kromosom- Suhu rektal- Laju respirasi- Denyut jantung- Pengambilan darah maksimum- Jumlah sel darah merah (Erytrocyt)- Kadar haemoglobin(Hb)- Pack Cell Volume (PCV)- Jumlah sel darah putih (Leucocyte)

21 hari10 hari

1 jantan – 3 betina40

37,5oC163 x/mn

310 – 840 x/mn7,7 ml/Kg

8,7 – 10,5 X 106 / μl13,4 g/dl

44%8,4 X 103 /μl

Pada umumnya pengambilan darah terlalu banyak pada hewan kecil seperti mencit

dapat menyebabkan shok hipovolemik, stres dan bahkan dapat menyebabkan kematian.

Tetapi bila dilakukan pengambilan sedikit darah tetapi sering, juga dapat menyebabkan

anemia. Pada umumnya pengambilan darah dilakukan sekitar 10% dari total volume

darah dalam tubuh dan dalam selang waktu 2-4 minggu atau sekitar 1% dengan interval

24 jam. Total darah yang diambil sekitar 7,5% dari bobot badan. Diperkirakan pemberian

darah tambahan (exsanguination) sekitar setengah dari total volume darah. Contohnya:

Bobot 25g, total volume darah 1,875 ml, maksimum pengambilan darah 0,1875 ml, maka

pemberian exsanguination 0,9375 ml.

Pengambilan darah dapat dilakukan pada lokasi tertentu dari tubuh, yaitu: vena

lateral dari ekor,  sinus orbitalis mata, vena saphena (kaki) dan langsung dari jantung.

Tempat atau lokasi untuk injeksi, volume sediaan dan ukuran jarum adalah sebagai

berikut:

Tabel 2 Lokasi injeksi, volume sediaan dan ukuran jarum pada mencit

IV IP IM SC Oral

Lokasi Lateral ekor Tidak direkomendas

i

Belakang leher

Volume 0,2 ml 2-3 ml 2-3 ml 5-10 ml/KgUkuran jarum

<25 guage <21guage <20 guage

Jarum tumpul 22-24 guage

Untuk tindakan eutanasi yaitu dengan beberapa cara antara lain eutanasi dengan CO2,

injeksi barbiturat over dosis (200mg/Kg) IP atau dengan dislokasi maupun dekapitasi

tentunya perlu keahlian khusus dan bergantung pada tujuan dilakukan eutanasi.

Contoh penelitian yang menggunakan mencit sebagai hewan model yang memberi

kontribusi bagi dunia kedokteran antara lain: penelitian mengenai diabetes melitus (DM)

dengan didasarkan pada patogenesis penyakit tersebut pada manusia yang bersifat kronis

atau berlangsung menahun seperti yang dilakukan oleh Erwin dkk (2012) dengan

menginduksi streptozotosin secara berulang yang menyebabkan peningkatan persentase

nekrosis sel beta Langerhans pankreas yang menimbulkan DM yang bersifat kronis.

Dengan membuat hewan tersebut menderita DM tentunya model ini bisa dipakai untuk

uji coba obat terapi DM. Penelitian lain yang menggunakan mencit sebagai hewan model

oleh Nurcahyanti dan Munawaroh (2007) mendapatkan hasil bahwa pemberian

potassium oxanate 300 mg/kg BB secara intraperitoneal dapat meningkatkan kadar asam

urat. Tentunya ini merupakan referensi bagi peneliti lainnya yang ingin lebih detail lagi

menindaklanjuti penelitian yang berhubungan dengan gout.

b. Tikus Putih (Rattus novergicus)

Pada abad ke-18 di Eropa, tikus dimasukkan dalam gelanggang aduan bersama

anjing terrier. Pada gelanggang ini dipertontonkan kecepatan seekor anjing terrier untuk

membunuh sejumlah tikus. Seiring waktu, perkembangbiakkan tikus untuk kontes ini

dihasilkan variasi warna, terutama albino dan beberapa varietas. Pertama kali salah satu

mutan albino ini dibawa ke sebuah laboratorium untuk penelitian pada tahun 1828 dalam

percobaan puasa. Selama 30 tahun kemudian tikus digunakan untuk beberapa

eksperimen dan akhirnya tikus laboratorium menjadi binatang pertama yang dipelihara

untuk alasan-alasan ilmiah murni.

Selama bertahun-tahun, tikus telah digunakan dalam banyak penelitian eksperimen,

yang telah menambah pemahaman kita tentang genetika, penyakit, pengaruh obat-

obatan, dan topik lain dalam kesehatan dan kedokteran. Tikus Laboratorium juga terbukti

berharga dalam studi psikologi belajar dan proses mental lainnya. Pentingnya sejarah

spesies ini untuk riset ilmiah tercermin dari sekitar 50% lebih jumlah literatur tentang

tikus. Belakangan ini terdapat sebuah temuan yaitu antara manusia dan tikus memiliki

kesamaan genom lebih dari 90% (Chinwalla et al 2002).

Tabel 3 Data biologik normal tikus

- Konsumsi pakan per hari- Konsumsi air minum per hari- Diet protein- Ekskresi urine per hari

5 g/100 g bb8-11 ml/100 g bb

12%5,5 ml/100 g bb

- lama hidup- Bobot badan dewasa

        Jantan        Betina

- Bobot lahir- Dewasa kelamin (jantan=betina)- Siklus estrus (menstruasi)- Umur sapih- Mulai makan pakan kering- Rasio kawin- Jumlah kromosom- Suhu rektal- Laju respirasi- Denyut jantung- Pengambilan darah maksimum- Jumlah sel darah merah (Erytrocyt)- Kadar haemoglobin(Hb)- Pack Cell Volume (PCV)- Jumlah sel darah putih (Leucocyte)

 2,5- 3 tahun

300-400 g250-300 g

5-6 g50+10 hari

5 hari (polyestrus)21 hari, 40-50 g

12 hari1 jantan – 3 atau 4 betina

4237,5oC

85 x/mn300 – 500 x/mn

5,5 ml/Kg7,2-9,6 X 106 / μl

15,6 g/dl46%

14 X 103 /μl

Tikus merupakan hewan yang lincah sehingga dalam penanganannya perlu teknik

handling sehingga tidak mencederai peneliti yaitu: pertama, ekor dipegang sampai

pangkal ekor. Kemudian telapak tangan menggenggam melalui bagian belakang tubuh

dengan jari telunjuk dan jempol secara perlahan diletakkan di samping kiri dan kanan

leher. Tangan yang lainnya membantu dengan menyangga di bawahnya, tangan lainnya

dapat digunakan untuk menyuntik.

Gambar 2. Cara memegang tikus untuk tujuan injeksi

Pengambilan darah pada tikus harus menggunakan alat yang seaseptis mungkin.

Untuk meningkatkan vasodilatasi, perlu diberi kehangatan pada hewan tersebut,

misalnya ditaruh dalam ruangan dengan suhu 40oC selama 10-15 menit, dengan

memasang lampu pemanas dalam ruangan tersebut atau pada pembuluh darah ekor dapat

diolesi xylol.

Pengambilan darah dapat dilakukan pada lokasi tertentu dari tubuh, yaitu: vena

lateral dari ekor, bagian ventral arteri ekor, sinus orbitalis mata, vena saphena (kaki),

anterior vena cava atau langsung dari jantung. Tempat atau lokasi untuk injeksi, volume

sediaan dan ukuran jarum adalah sebagai berikut:

Tabel 4 Lokasi injeksi, volume sediaan dan ukuran jarum pada tikus

IV IP IM SC Oral

Lokasi Lateral ekor dan vena saphena

Otot quadricep,

bag. Belakang paha

Belakang leher

Volume 0,5 ml 5-10 ml 0,1 ml 5-10 ml 5-10 ml/KgUkuran jarum

<23 guage <21gauge <21gauge <20 gauge

Jarum tumpul 18-20 guage

Untuk tindakan eutanasi dilakukan dengan beberapa cara yaitu eutanasa dengan CO2,

injeksi pentobarbital over dosis (40-60mg/Kg) IP atau dengan ketamin/medetomidin, 60-

75 mg/Kg IP atau dengan obat anastetika lainnya.

Tikus yang banyak digunakan dalam penelitian adalah tikus putih yang memiliki

keunggulan berupa penanganan dan pemeliharaan yang mudah serta keunggulan-

keunggulan lainnya yang mirip dengan mencit karena tikus dan mencit berasal dari satu

famili yaitu famili Muridae. Hendris dan Iswahyudi (2013) menggunakan tikus sebagai

hewan model untuk menimbulkan kanker dengan menginduksi zat karsinogen DMBA

(7,12 dimethyl benz () anthracene) yang mengubah jaringan normal menjadi jaringan

kanker melalui mekanisme radikal bebas. Tentunya penemuan ini merupakan modal

yang sangat berarti bagi peneliti lainnya yang tertarik untuk meneliti lebih jauh tentang

kanker atau menemukan obat yang tepat untuk penyakit yang mematikan ini, dengan

demikian bisa memberikan harapan hidup bagi para penderita kanker.

Gambar 3. Tikus yang diinduksi DMBA (Panah merah menunjukkan jaringan kanker)

Sri Murwani dkk (2011) mengembangkan diet aterogenik pada tikus putih (Rattus

novergicus strain Wistar) sebagai hewan model aterosklerosis. Para peneliti ini membuat

pakan hiperkolesterol dan menentukan tepat lama pemberian ransum sehingga terbentuk

kondisi hiperkolesterolemia dan sel busa pada aorta tikus.

Gambar 4. Kiri: Aorta normal tikus dengan pembesaan 10x40, Kanan: Sel busa tercat merah (panah putih)

Hasil penelitian yaitu bahwa tikus putih dapat digunakan sebagai hewan model untuk

penelitian-penelitian aterosklerosis. Hal ini menunjukkan betapa besar hewan ini

memberikan manfaat bagi dunia kedokteran tentang penyakit aterosklerosis yang banyak

mendapat perhatian karena tidak hanya menyerang orang dewasa tetapi mulai meyentuh

anak-anak oleh karena perubahan pola hidup.

c. Kelinci (Oryotolagus cuniculus)

Kelinci merupakan jenis herbivora yang hidupnya berkelompok dengan

kebiasaannya yang gesit, suka melompat, lari dan menyusup atau masuk ke dalam

lubang, namun sekarang kelinci sudah marak dijadikan hewan kesayangan bahkan teman

bermain anak karena hewan ini tidak berbahaya. Selain itu hewan ini mudah dipelihara

dan mudah menjadi jinak sehingga dalam penanganannya di laboratorium sebagai hewan

model tidaklah terlalu sulit. Ukuran tubuhnya yang besar juga memudahkan dalam

perlakuan dan penggunaan alat-alat penelitian. Penggunaan kelinci sebagai hewan model

dikarenakan selain kelas mamalia, kelinci mempunyai potensi biologis yang tinggi, yaitu

kemampuan reproduksinya yang tinggi, cepat berkembang biak, interval kelahiran yang

pendek, prolifikasi yang sangat tinggi, mudah pemeliharan dan tidak membutuhkan

lahan yang luas.

Tabel 5 Data biologik normal kelinci

- Konsumsi pakan per hari- Konsumsi air minum per hari- Diet protein

100-200 g200-500ml

14%

- Ekskresi urine per hari- lama hidup- Bobot badan dewasa

        Jantan        Betina

- Bobot lahir- Dewasa kelamin:

        Jantan        Betina

- Siklus estrus (menstruasi)- Umur sapih- Mulai makan pakan kering- waktu untuk kawin kembali setelah- Rasio kawin- Jumlah kromosom- Suhu rektal- Laju respirasi- Denyut jantung- volume darah- Pengambilan darah maksimum- Jumlah sel darah merah (Erytrocyt)- Kadar haemoglobin(Hb)- Pack Cell Volume (PCV)- Jumlah sel darah putih (Leucocyte)

 30- 35 ml5-7 tahun

4-5,5 Kg4,5-6,5 Kg (NZ)

30-100 g

5-6 bulan (4,5Kg)6-7 bulan 4Kg

polyestrus (diinduce)8 minggu. 1,8 Kg

16-18 hari35-42 hari

1 jantan – 6-10  betina44

39,5oC51 x/mn

200 – 300 x/mn55-65 ml/Kg

7,7 ml/Kg4-7 X 106 / μl

10-15 g/dl33-48 %

5-12 X 103 /μl

        Kadang kelinci mepunyai kebiasaan untuk mencakar atau menggigit. Bila

penanganan kurang baik, kelinci sering berontak dan mencakarkan kuku dari kaki

belakang dengan sangat kuat yang kadang dapat menyakiti dirinya sendiri sehingga

kondisi tersebut dapat menyebabkan patahnya tulang belakang kelinci yang

bersangkutan. Cara handling kelinci adalah dengan menggenggam bagian belakang

kelinci sedikit ke depan dari bagian tubuh, dimana bagian tersebut kulitnya agak longgar.

Kemudian angkat kelinci dan bagian bawahnya disangga.

Gambar 5. Cara handling kelinci

Pengambilan darah dilakukan dari beberapa lokasi tubuh taitu: arteri sentral di

telinga, bagian lateral vena saphena, vena jugularis, vena cava anterior dan jantung.

Tempat atau lokasi untuk injeksi, volume sediaan dan ukuran jarum adalah sebagai

berikut:

Tabel 6 Lokasi injeksi, volume sediaan dan ukuran jarum pada kelinci

IV IP IM SC Oral

Lokasi Vena marginal telinga

Otot quadricep,

bag. Belakang paha, otot

lumbal

Belakang leher

Volume 1-5 ml 50-100 ml 0,5-1 ml 50-100 ml

5-10 ml/Kg

Ukuran jarum

<21 guage <2gauge <20gauge <20 gauge

Jarum tumpul 18-20 guage

         Anastesi dapat dilakukan secara  inhalan maupun injeksi. Anastesi inhalan

dilakukan dengan inhalan “isofluran”, sedangkan untuk injeksi dapat diberikan

pentobarbital 20-60 mg/Kg IV dan terjadi efek setelah 1-3 jam. Beberapa obat anastesi

umum dpat juga diberikan sesuai dengan anjuran.

Penelitian tentang aterosklerosis dan pengembangan vaksin LDL yang dioksidasi

pernah dilakukan oleh Ameli et al (1997) menggunakan New Zealand white rabbit

sebagai hewan model. Khusus untuk kejadian aterosklerosis, kelinci merupakan hewan

model yang cepat menimbulkan plak aterosklerosis di sepanjang arteri apabila diberi diet

yang mengandung kolesterol (Guyton & Hall 1997).

d. Babi

Pemanfaatan babi dalam dunia kedokteran di Indonesia mulai digalakkan sejak

adanya kesepakatan kerjasama antara Fakultas Kedokteran Hewan lnstitut Pertanian

Bogor, khususnya Bagian Bedah dan Radiologi Dapartemen Klinik Reproduksi dan

Patologi (KRP) dengan Persatuan Bedah Endolaparoskopik Indonesia (PBEI) dan

dengan Divisi Ginekologi Onkologi Departemen Ginekologi dan Obstetrik, Fakultas

Kedokteran Universitas Indonesia Jakarta. Kerjasama ini bertujuan untuk kesejahteraan

umat diantaranya untuk menangani kasus penyakit yang terjadi pada manusia melalui

hewan babi sebagai model.

Gunanti et el pada bulan agustus 2008 menggunakan babi dalam teknik operasi

colesistektomi dengan metode endo-laparoskopik sebagai model untuk manusia.

Penggunaan babi sebagai model untuk penanganan kasus colesistektomi pada manusia

ini dikarenakan lobus-lobus dan kantung empedu yang terdapat pada hati babi (yaitu dua

lobus besar dan dua lobus kecil) mirip sekali dengan manusia. Mustahil jika melakukan

percobaan langsung pada manusia. Pada tahun 2011 Gunanti dkk juga menggunakan

hewan babi sebagai model dalam pembiusan dengan kombinasi zoletyl, ketamin dan

xylazin (ZKX) untuk bedah laparoskopi dikarenakan anatomi babi secara umum

memiliki kesamaan dengan anatomi manusia sehingga untuk pembiusan bedah

laparoskopi pada manusia dapat digunakan kombinasi ZKX dan dipertahankan

(maintenance) dengan kombinasi ketamin xylazin.

Kulit babi terbukti memiliki kemiripan secara histologis dan fisiologis dengan kulit

manusia sehingga babi dapat digunakan sebagai model untuk masalah kulit manusia.

Kathy Zhu dkk menggunakan babi jenis Duroc merah sebagai model untuk kejadian

hipertropi jaringan parut. Para peneliti ini mempelajari ketebalan luka, penampilan kulit

dan status penyembuhan selama 3 minggu dan didapatkan hasil yakni terdapat kemiripan

penyembuhan luka dalam pada babi sama dengan kejadian hipertropi jaringan parut pada

manusia.

Gambar 6. Atas: Kemiripan antara kulit babi dan kulit manusia, bawah: lokasi pengambilan darah babi

e. Kucing (Felis catus)

Kucing merupakan hewan yang tidak kooperatif dan agresif sehingga sulit untuk

ditangani karena cakarnya yang tajam dan cenderung mencederai orang jika ingin

mengambilnya. Oleh karena itu teknik handling kucing antara lain: hindari kontak mata

dengan kucing. Jika ingin mengambilnya, angkatlah tengkuk lehernya, kucing akan

menjadi lemas. Jika kucing adalah jenis yang sangat agresif maka cara terakhir adalah

menutupnya dengan handuk atau mengikanya dengan tali.

Gambar 7. Cara handling kucing

Penggunaan kucing sebagai hewan model dalam penelitian sangat penting untuk

percobaan fisiologi karena besarnya memadai sehingga dapat digunakan untuk model

pembedahan. Selain itu kucing juga mudah dianestesi untuk jangka panjang dan tekanan

darah yang bagus biasanya dapat dipertahankan. Data fisiologis kucing yang sama

dengan manusia yaitu tekanan darah sehingga Smith & Mangkoewidjojo (1988)

menggunakan hewan ini sebagai model kejadian hipertensi. Selain itu kucing dan

manusia juga memiliki kesamaan yaitu memiliki 30 jenis penyakit herediter sehingga

hewan ini dapat digunakan sebagai model penyakit herediter seperti yang dilakukan oleh

Lyons dkk tahun 2004 pada kucing yaitu penyakit polisistik ginjal yang diakibatkan oleh

mutasi PKD1 (Polycystic Kidney Desease 1).

Schraeders dan Lathers (1983) menjadikan kucing sebagai hewan model untuk

mengetahui salah satu penyebab kematian mendadak yang tidak dapat dijelaskan pada

penderita epilepsi. Sembilan ekor kucing dianestesi dengan α-chloralose kemudian

dilakukan trakeostomi dan torakotomi. Gallamine diberikan secara intravena untuk

melumpuhkan kucing. Tekanan darah, gas darah arteri, elektrokardiogram, dan suhu

rektal terus dipantau. Pemantauan secara simultan pada postganglionik cabang simpatis

jantung dan saraf vagus. Kucing-kucing ini juga dilakukan kraniektomi bilateral.

Pentilenetetrazol diberikan secara intravena dengan interval 10 menit dengan dosis 10,

20, 50, 100, 200, dan 2000 mg/kg. Penelitian ini berhasil mengembangkan sebuah model

menghitung tingkat aktivitas epileptiform terhadap perubahan fungsi kardiovaskular dan

saraf otonom jantung. Ketidakseimbangan di antara saraf simpatis dan parasimpatis

jantung ditemukan, seperti gangguan yang signifikan antara denyut jantung dan tekanan

darah. Kelainan elektrokardiogram sering terjadi dan bervariasi. Semua perubahan di

atas terjadi selama aktivitas kejang minimum hingga kejang maksimum pada kasus

epileptogenik.

f. Domba

Domba merupakan hewan gembala dataran rendah, sehingga memiliki

kecenderungan untuk membentuk kelompok besar. Domba juga memiliki perilaku yang

cenderung mengabaikan atau menjauhi manusia. Tingkah laku ini penting untuk

diketahui dalam pemeliharaan domba di laboratorium, karena domba akan mengalami

stres jika dipelihara terpisah dari domba lain (Smith & Mangkoewidjojo 1988).

Selain dimanfaatkan daging dan wol, domba juga dapat dimanfaatkan sebagai

hewan percobaan di laboratorium. Hal ini karena pemeliharaan domba tidak terlalu

mahal, persyaratan kandang sederhana dan persyaratan pakan tidak sulit. Menurut Smith

dan Mangkoewidjojo (1988), dalam aplikasi penelitian, domba biasanya digunakan

sebagai sumber sel darah merah untuk memproduksi antibodi dan dapat diperoleh serum

dalam jumlah yang besar. Domba dapat pula digunakan dalam percobaan dasar seperti

percobaan fisiologi, farmakologi, endokrinologi, biokimia, percobaan bedah

eksperimental dan penelitian anestesi. Ukuran tubuh domba yang besar dan memiliki

bobot tubuh yang menyerupai manusia, sangat cocok dan sesuai bila digunakan dalam

aplikasi penelitian sebagai hewan model untuk manusia (Wolfensohn & Lloyd 2000).

Menurut Pearce et al. (2007), domba memiliki kelebihan dibandingkan dengan

anjing. Secara makrostruktur tulang, domba dewasa memiliki dimensi tulang panjang

yang serupa dengan manusia bila dibandingkan dengan anjing. Oleh karena itu domba

sangat cocok dan sesuai bila digunakan sebagai hewan model dalam percobaan

implantasi material tulang untuk tujuan aplikasi pada manusia. Sebelumnya Newman

dkk pada tahun 1995 mengembangkan model osteoporosis pasca menopause

menggunakan domba untuk memahami patogenesis serta mencari tahu terapi baru.

Selain jinak dan mudah untuk ditangani, domba juga memiliki kesamaan ovulasi dan

profil hormon wanita. Namun banyak hal yang berbeda yang ditemukan antara domba

dan manusia yaitu kurangnya menopaus alami, siklus estrus normal dibatasi hanya pada

musim gugur dan musim dingin serta sistem pencernaan yang berbeda. Setelah

membandingkan domba dengan hewan-hewan lain yang digunakan dalam penelitian ini

sebelumnya seperti anjing, tikus, kelinci, marmut, sang peneliti menemukan bahwa tidak

ada model yang ideal untuk studi osteoporosis postmenopaus; semua memiliki kelebihan

dan kekurangan. Para peneliti di bidang ini harus mengakui keterbatasan dari model yang

dipilih.

g. Primata nonmanusia

Primata merupakan ordo yang sangat tinggi nilainya untuk dipelajari dan

dimanfaatkan oleh manusia. Terlepas dari pandangan yang berbeda yang dianut oleh

berbagai kalangan masyarakat di dunia ini, sudah tidak perlu dipermasalahkan lagi

bahwa monyet (monkey) dan kera (ape) merupakan kelompok hewan yang dari segi

anatomi, fisiologi, psikologi dan tingkah laku yang paling dekat dengan manusia. Para

ahli telah menemukan 99% genom yang sama antara manusia dengan simpanse

(Sawatzki dan Cooper 2007), 98,7% sama dengan bonobos (Prufer et al 2012).

Ketika awal munculnya penyakit menular AIDS, primata ini sering digunakan

untuk penelitian tersebut seperti yang dilakukan di pusat penelitian medis pada Akademi

Medical Science Yunnan, China (terlihat pada gambar di bawah ini).

Gambar 8. Kiri: Monyet yang diinjeksi HIV; Kanan: Monyet yang telah terinfeksi HIV selama 6 bulanFoto: Liu Khaida

Selain penyakit AIDS, ada juga penelitian lain yang menggunakan primata sebagai

hewan model antara lain TBC, herpes, biologi reproduksi serta uji coba vaksin.

Jenis primata yang sering digunakan untuk keperluan penelitian adalah monyet

ekor panjang. Oleh karena sifat-sifat alamiahnya yang sangat mirip dengan sifat alami

manusia maka tidak mengherankan bila sudah sejak awal primata nonmanusia ini

dijadikan bahan penelitian dan model bagi berbagai investigasi medis dan nonmedis,

seperti yang dilakukan oleh Prof Matthew Rushworth yang mengeksplor tentang cara

kerja jaringan saraf antara manusia dan monyet dengan cara merusak bagian lobus

frontal otak yang mana hal ini tidak dapat dilakukan pada manusia. Hal ini

memungkinkan para ilmuwan untuk mengetahui apa yang terjadi jika jaringan saraf

tersebut dirusak. Prof Rushworth menambahkan bahwa penelitian ini memberikan kunci

mengenai kerusakan pada daerah ini akan menyebabkan gangguan psikologi seperti

depresi tetapi juga dapat berlaku juga untuk gangguan seperti autis.

Gambar 9. Kiri: Cara handling monyet, kanan: monyet-monyet yang diteliti oleh Prof Rushworth di laboratorium hewan Oxford

Tabel 7 Data biologik normal monyet

- Konsumsi pakan per hari- Konsumsi air minum per hari- Diet protein- Ekskresi urine per hari- lama hidup- Bobot badan dewasa

        Jantan        Betina

- Bobot lahir- Dewasa kelamin:

        Jantan        Betina

- Siklus estrus (menstruasi)- Umur sapih- Mulai makan pakan kering- waktu untuk kawin kembali - Rasio kawin- Jumlah kromosom- Suhu tubuh- Laju respirasi- Denyut jantung- volume darah- Pengambilan darah maksimum- Jumlah sel darah merah (Erytrocyt)- Kadar haemoglobin(Hb)- Pack Cell Volume (PCV)- Jumlah sel darah putih (Leucocyte)

2-4% dari bobot badan2-4% dari bobot badan

- -

12-15 tahun

12 Kg10 Kg

500-700 g

6 tahun5 tahun28 hari

3-6 bulan20-30 hari

-1 jantan – 10  betina

-38,8oC

40 x/menit192 x/mn75 ml/Kg

-4,6-6,5 X 106 / mm3

12,5 g/100ml42%

15 X 103 /mm3

Bab IIIPenutup

Hewan-hewan yang telah disebutkan sering dijadikan pilihan hewan model sesuai

dengan tujuan penelitian untuk kesejahteraan manusia meskipun tidak dapat disangkal

bahwa masih ada hewan lain yang digunakan dalam penelitian biomedis. Karena hewan-

hewan tersebut sudah ditakdirkan manjadi korban penelitian maka penggunaannya perlu

diperhatikan segi etika dan perkemanusiaan pada waktu perlakuan maupun saat tindakan

eutanasi. Oleh karena itu Komisi Etika dan Kesejateraan Hewan turut andil dalam

menegakkan prinsip-prinsip tersebut sehingga dalam penelitian yang menggunakan

hewan coba, semua prosedur penelitian tetap mencerminkan etika dan perhatian terhadap

kesejahteraan hewan.

Dapat dibayangkan jika anggota keluarga kita dijadikan model dalam penelitian

untuk kesejahteraan manusia sejagad. Sanggupkah? Oleh karena itu hewan-hewan yang

sudah ditakdirkan untuk menjadi korban penelitian bagi kepentingan manusia selayaknya

diberi perlakuan yang pantas sesuai dengan prinsip The Five Freedom yang tentu

tujuannya juga untuk keakuratan hasil penelitian. Selain itu juga tetap memerhatikan

prinsip 3R (Refinement, Reduction dan Replacement) sehingga populasinya tetap terjaga.

DAFTAR PUSTAKA

Ameli S, Hultgradh-Nilson A, Nilson J. 1997. Effect of Immunization with Homologous LDL and Oxidized LDL on Early Atherosclerosis in Hipercholesterolemic Rabbits. Atherosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 16(8): 1074-1079

Chow, P. 2008. The Rationale for the Use of Animal Models in Biomedical Research. In P. K. H Chow, R. T. H. Ng, and B. E. Ogden (Eds). Using Animal Models in Biomedical Research. http://www.worldscibooks.com/engineering/6454.html

Erwin, Etriwati, Muttaqien, Tri Wahyu Pangestiningsih dan Sitarina Widyarini. 2012.Ekspresi Insulin Pada Pankreas Mencit (Mus musculus) yang Diinduksi dengan Streptozotocin Berulang. Jurnal kedokteran Hewan. ISSN: 1978-225X Universitas Syiah Kuala Banda Aceh

Fergus Walsh. 2014. Why Oxford Scientists are Experimenting on Monkeys. Medical Correspondent, News Health BBC.

Gunanti, H Suhartono, B Jasa, D Noviana, S Hasan, D Abdullah, Soesatyoratih,MF Ulum, R Siswandi. 2008. Pemanfaatan hewan babi dalam Teknik Operasi Colesistectomi dengan Metode Endo-Laparoskopik Sebagai Model untuk Manusia. Fakultas Kedokteran Hewan Institut Petanian Bogor

Gunanti, Riki Siswandi, Raden Harry Soehartono,Mokhamad Fakhrul Ulum, I Gusti Ngurah Sudisma. 2011. Pembiusan Babi Model Laparoskopi untuk Manusia dengan Zoletyl, Ketamin dan Xylazin. Jurnal Universitas udayana

Hendris Wongso dan Iswahyudi. 2013. Induksi Kanker pada Tikus Putih Sprague dawley sebagai Hewan Model dalam Penelitian Radiofarmaka. Pusat teknologi nuklir dan Radiometri-Batan

Kathy Q Zhu, Loren H Engrav, Nicole S Gibran, Jana K Cole, Hajime Matsumura, Michael Piepkorn, F.Frank Isik, Gretchen J Carrougher, Paul M Muangman , Murad Y Yunusov, Tai-Mei Yang. 2003. The female, Red Duroc Pig as an Animal Model of Hypertrophic Scarring and the Potential Role of the Cones of Skin. Journal ScienceDirect Elsevier.Leslie a. Lyons, david s. Biller, carolyn a. Erdman, Monika j. Lipinski, amy e.

Young,bruce a. Roe, Baifang qin and robert a. Grahn. 2004. Feline Polycystic Kidney Disease Mutation Identified in PKD. American Society of Nephrology.

Malole, Sri Utami Pramono, C. 1989. Penggunaan Hewan-hewan Percobaan di Laboratorium. Jawa Barat: Institut Pertanian Bogor. Hal : 104 –112.

Newman E, Turner A.S, Wark J.D. 1995. The Potential of Sheep for the Study of Osteopenia: Current Status and Comparison with Other Animal Models. Journal ScienceDirect Elsevier.

Schraeder, P.L, Lathers, C.M. 1983. Cardiac Neural Discharge and Epileptogenic Activity in the Cat: An Animal Model for Unexplained Death. Journal ScienceDirect Elsevier.

Smith, B. J. dan S. Mangkoewidjojo. 1988. Pemeliharaan, Pembiakan dan Penggunaan Hewan Percobaan di Daerah Tropis Indonesia. University Press. Jakarta.

Sri Murwani, Wisnu Wardhana. 2011. Pengaruh ekstrak air Moringa oleifera Lam, terhadap kadar Interleukin-1 Beta (IL-1B) dan gambaran Histopatologi Pulau Langerhans Pankreas Rattus novergicus dengan Perlakuan Diet Aterogenik. Fakultas Kedokteran hewan Universitas Brawijaya

Tjay, T.H. dan K. Rahardja. 2002. Obat-Obat Penting, Khasiat, Penggunaan dan Efek-efek Sampingnya. Jakarta: Penerbit PT. Elex Media Komputindo Kelompok Gramedia.

PAPER INSTRUMENTASI BIOMEDIS

BERBAGAI HEWAN MODEL DAN MANFAATNYA BAGI DUNIA KEDOKTERAN

Oleh:

HENY NITBANI

B 151130021

PROGRAM STUDI ILMU FAAL DAN KHASIAT OBAT

DEPARTEMEN ANATOMI FISIOLOGI DAN FARMAKOLOGI

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2014