EFEK PROTEKTIF SARI BUAH NAGA MERAH TERHADAP

KARDIOTOKSISITAS YANG DIINDUKSI DOKSORUBISIN

PADA TIKUS

MIRANTI FARDESIANA PUTRI

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Efek Protektif Sari

Buah Naga Merah terhadap Kardiotoksisitas yang Diinduksi Doksorubisin pada

Tikus adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum

diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber

informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak

diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam

Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Oktober 2016

Miranti Fardesiana Putri

NIM B04120169

ABSTRAK

MIRANTI FARDESIANA PUTRI. Efek Protektif Sari Buah Naga Merah

terhadap Kardiotoksisitas yang Diinduksi Doksorubisin pada Tikus. Dibimbing

oleh BAYU FEBRAM PRASETYO dan VETNIZAH JUNIANTITO.

Doksorubisin (DOK) adalah obat antikanker yang sangat efektif namun

pemakaian obat ini terbatas karena efek kardiotoksik. Buah naga banyak

ditemukan di berbagai negara dan diketahui mengandung anti-oksidatif dan anti-

inflamasi. Tujuan dari penelitian adalah untuk mengeksplorasi aspek

patomorfologi dari pemberian dari sari buah naga merah terhadap kardiotoksisitas

yang diinduksi doksorubisin. Penelitian ini menggunakan 18 ekor tikus jantan

galur Sprague-Dawley yang dibagi menjadi 3 kelompok: kelompok perlakuan

NaCl (Kelompok 1), kelompok DOK (Kelompok 2), dan kelompok DOK + sari

buah naga merah (Kelompok 3). Kardiotoksisitas diinduksi dengan penyuntikan

secara intraperitoneal pada dosis 4 mg/kg bobot badan (BB) dan sari buah

diberikan secara oral dengan dosis 2 ml/500 gram BB, tiga kali sehari selama 4

minggu. Perubahan histopatologi berupa hemoragi, nekrosa miokardial, dan

infiltrasi sel radang (khususnya limfosit dan makrofag). Hasil penelitian

menunjukkan bahwa jumlah fokus nekrotik, limfosit, dan makrofag pada

kelompok 3 secara signifikan lebih rendah (p<0.05) dibandingkan dengan

kelompok 2. Namun, tidak ada perbedaan yang signifikan dari fibrosis di antara

semua kelompok. Dapat disimpulkan pemberian sari buah naga merah dapat

mengurangi kerusakan jaringan dan inflamasi akibat kardiotoksisitas yang

diinduksi doksorubisin.

Kata kunci: doksorubisin, kardioprotektor, sari buah naga merah

ABSTRACT

MIRANTI FARDESIANA PUTRI. The Protective Effects of Red Pitaya Juice

against Doxorubicin-induced Cardiotoxicity in Rats. Supervised by BAYU

FEBRAM PRASETYO and VETNIZAH JUNIANTITO.

Doxorubicin (DOX) is a highly effective anti-cancer drug with limited

clinical use due to its serious cardiotoxicity. Pitaya fruit widely found worldwide

and considered to possess anti-oxidative and anti-inflammatory activities. The aim

of this study was to explore the pathomorphological aspects of red pitaya juice

treatment on Dox-induced cardiac toxicity. The experiment used 18 male

Sprague-Dawley rats that were divided into three groups: saline treatment (Group

1), DOX treatment (Group 2), Dox+red pitaya fruit juice treatment (Group 3).

Cardiotoxicity was induced with single intraperitoneal injection of doxorubicin at

dose of 4 mg/kg body weight (BW), once a week and juice was given orally to

rats at dose of 2 ml/500 gram BW, three times daily for 4 weeks. Dox-induced

cardiotoxicity was confirmed by histopathological studies. The histopathological

changes observed in DOX-treated rats were hemorrhages, myocardial necrosis,

and inflitration of inflammatory cells (particularly lymphocytes and

macrophages). The results showed that the number of necrotic foci, lymphocytes,

and macrophages in group 3 were significantly lower (p<0.05) as compared with

those in group 2. However there were no significant differences of fibrosis scoring

among all groups. Conclusively, red pitaya juice treatment ameliorates tissue

damages and inflammation due to doxorubicin-induced cardiotoxicity.

Keywords: cardioprotector, doxorubicin, red pitaya juice

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Kedokteran Hewan

pada

Fakultas Kedokteran Hewan

EFEK PROTEKTIF SARI BUAH NAGA MERAH TERHADAP

KARDIOTOKSISITAS YANG DIINDUKSI DOKSORUBISIN

PADA TIKUS

MIRANTI FARDESIANA PUTRI

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-

Nya sehingga karya ilmiah yang berjudul “Efek Protektif Sari Buah Naga Merah

terhadap Kardiotoksisitas yang Diinduksi Doksorubisin pada Tikus” ini dapat

diselesaikan.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Bayu Febram Prasetyo, S.Si,

Apt, M.Si dan Bapak Drh Vetnizah Juniantito, Ph.D, APVet selaku pembimbing.

Terima kasih pula penulis sampaikan kepada Ibu Prof Dr Drh Mirnawati Bachrum

Sudarwanto selaku dosen pembimbing akademik. Terimakasih juga penulis

ucapkan kepada staf Laboratorium Farmasi Divisi Penyakit Dalam dan

Laboratorium Histopatologi Divisi Patologi Fakultas Kedokteran Hewan IPB

yang telah membantu proses penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan

kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Oktober 2016

Miranti Fardesiana Putri

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1 Error! Bookmark not defined.

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 1

Manfaat Penelitian 1

Hipotesa Penelitian 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

Morfologi Jantung 2

Doksorubisin dan Efek Kardiotoksisitas 3

Buah Naga Merah 3

Tikus Putih 4

METODE 4

Tempat dan Waktu Penelitian 5

Alat dan Bahan 5

Prosedur Penelitian 4

HASIL DAN PEMBAHASAN 7

Hasil Evaluasi Histopatologi Jantung 7

SIMPULAN DAN SARAN 10

Simpulan 10

Saran 10

DAFTAR PUSTAKA 11

RIWAYAT HIDUP 13

DAFTAR TABEL

1 Kriteria skoring fibrosis interstisial jantung dengan perwarnaan

Masson’s Trichome 6 2 Jumlah fokus nekrotik, limfosit, dan makrofag dari tiga perlakuan 8 3 Hasil penilaian fibrosis interstisial jantung 9 4 Hasil uji skrining fitokimia sari buah naga merah 10

DAFTAR GAMBAR

1 Histopatologi organ jantung. Perwarnaan HE 7 2 Histopatologi organ jantung. Pewarnaan Masson's Trichome 9

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Doksorubisin atau DOK adalah obat antikanker golongan antrasiklin yang

sering digunakan dalam kemoterapi. Namun, penggunaan doksorubisin masih

terbatas karena mempunyai efek toksik terhadap organ tubuh, diantaranya jantung.

Menurut Martha et al. (2007) prevalensi kejadian kardiotoksisitas pada

penggunaan kemoterapi golongan antrasiklin cukup tinggi yaitu 86,8 %. Carvalho

et al. (2014) menambahkan penyebab utama efek toksik dikarenakan adanya stres

oksidatif. Stres oksidatif adalah suatu kondisi dimana tingkat radikal bebas lebih

tinggi daripada tingkat antioksidan dalam tubuh. Antioksidan adalah senyawa

nutrisi yang dapat menekan radikal bebas sehingga dapat mengurangi kerusakan

oksidatif dalam tubuh (Hery 2007). Efek toksik dapat menyebabkan terjadinya

apoptosis dan perubahan struktur histologi jantung (Kanu et al. 2010). Selain itu,

hasil penelitan dari Swamy et al. (2012) memperlihatkan perubahan gambaran

histopatologi dari miokardial yang dinduksi oleh doksorubisin berupa sel-sel

bervakuola dan hilangnya miofibrin.

Salah satu cara untuk mengurangi kardiotoksisitas dari penggunaan

doksorubisin yaitu dengan mengonsumsi senyawa yang bersifat sebagai

antioksidan. Saat ini buah naga merah banyak dibudidayakan di Indonesia.

(Umayyah et al. 2007). Buah naga merah diketahui mengandung senyawa

antioksidan seperti flavonoid. Kandungan betasianin dan flavonoid pada buah

naga merah dapat ditemukan pada daging buah (Wu et al. 2006). Daging buah

naga merah sebagai sumber fitokimia bioaktif dan antioksidan yang baik.

Berdasarkan hal di atas pemberian sari buah naga merah diharapkan dapat

mengurangi efek kardiotoksik akibat penggunaan doksorubisin. Penelitian

mengenai efek protektif sari buah naga merah terhadap kardiotoksisitas yang

diinduksi doksorubisin pada tikus sangat bermanfaat untuk dikaji lebih lanjut.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek protektif sari buah naga

merah terhadap kardiotoksisitas yang disebabkan oleh induksi doksroubisin.

Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai efek

protektif sari buah naga merah terhadap kardiotoksisitas yang disebabkan induksi

doksorubisin.

.

2

Hipotesa Penelitian

Hipotesa terhadap penelitian ini adalah:

H0 : Pemberian sari buah naga merah tidak dapat mengurangi efek kardiotoksik

pada tikus yang diinduksi oleh doksorubisin.

H1 : Pemberian sari buah naga merah dapat mengurangi efek kardiotoksik pada

tikus yang diinduksi oleh doksorubisin.

TINJAUAN PUSTAKA

Morfologi Jantung

Jantung adalah organ berongga dan memilik empat ruang yang terletak

antara kedua paru-paru di bagian tengah rongga toraks (Sloane 2004). Jantung

memompa darah dan menyalurkannya ke jaringan dan organ melalui pembuluh

darah. Organ jantung merupakan organ muskular yang dibagi atas 3 bagian yaitu

endokardium, miokardium, dan perikardium. Ketebalan dan komposisi dari tiap

bagian jantung bervariasi. Bagian yang paling tebal adalah ventrikel dan yang

tipis adalah atrium (William dan Linda 2012). Miokardium mengisi sebagian

besar struktur jantung. Sel otot jantung pada bagian atrium memproduksi hormon

seperti atrial natriueretik polipeptida. Hormon ini dilepas ke kapilari jantung dan

memengaruhi tekanan darah dan keseimbangan elektrolit (Eurell 2004).

Perubahan morfologi jaringan jantung dapat dilihat pada sel miokardium

dan jaringan interstisial. Perubahan bentuk sel berupa miofibril mengalami

atenuasi, dan berwarna pucat, serta perubahan inti sel juga sering terlihat pada

kardiomiopati. Nukleus mengalami deformasi, hiperkromasi dengan kromatin

yang berpola tidak beraturan. Perubahan nukleus menyebabkan kerusakan sel

pada organ jantung bersifat irreversible. Pembentukan kolagen fibrilogenesis

dapat terlihat pada jaringan intersitisial jantung (Radu et al. 2012). Organel

jantung yang paling banyak mengalami kerusakan adalah mitokondria dan

retikulum sarkoplasma. Kerusakan organel sel akan mengakibatkan kerusakan

miokard yang mengakibatkan disfungsi miokardium. Otot jantung mengandung

katalase dalam jumlah yang sedikit, sehingga jantung lebih rentan terhadap stres

oksidatif dibandingkan organ lainnya (Siahaan 2007).

Doksorubisin dan Efek Kardiotoksisitas

Antrasiklin adalah obat kemoterapi yang dihasilkan oleh berbagai spesies

streptomyces dan mempunyai peran penting dalam pengobatan kanker. Salah satu

obat yang termasuk golongan antrasiklin ini adalah doksorubisin. Beberapa

antibiotik seperti doksorubisin yang karena sifat toksiknya tidak digunakan untuk

penanganan infeksi bakteri ternyata dapat dipakai untuk terapi sitostatika.

Mekanisme kerja antibiotik ini adalah mempengaruhi sintesis DNA dan RNA.

Antibiotik ini dapat memutuskan rantai tunggal dan ganda DNA. Selain itu

antrasiklin juga mengubah fungsi membran sel. Doksorubisin digunakan untuk

leukosis akut, limfogranulomatosis, karsinoma dan sarkoma (Ernst 1999).

3

Pengobatan dengan doksorubisin sering menimbulkan efek toksik terhadap

organ tubuh seperti jantung. Efek toksik berupa disfungsi miokard yang

diakibatkan oleh doksorubisin kemungkinan disebabkan oleh radikal bebas yang

terbentuk, gangguan fungsi adrenergik, terbentuknya peroksida lipid, gangguan

transportasi kalsium dalam sarcollemma, lepas TNFα, interleukin-2, dan sitokin

(Siahaan 2007). Mekanisme stres oksidatif adalah mekanisme yang paling sering

mengakibatkan kerusakan jantung. Stres oksidatif merupakan keadaan dimana

terjadi ketidakseimbangan produksi radikal bebas dan kemampuan tubuh untuk

menetralisir efek radikal bebas dengan antioksidan. Mekanisme doksorubisin

menginisiasi terbentuknya reactive oxygen species (ROS) diperantarai oleh zat

besi yang membentuk kelat doksorubisin-besi dan menghasilkan radikal bebas

(Elisabeth dan David 2002).

Hasil penelitian Zhou et al. (2001) didapatkan tikus yang disuntikan

doksorubisin menghasilkan kadar ROS yang lebih tinggi. Superoksida dan

hidrogen peroksida merupakan dua komponen ROS utama yang penting dalam

sistem kardiovaskular. Kedua senyawa ini diproduksi di sel dengan sejumlah

senyawa oksidase, termasuk diantarnaya NADPH oksidase (Nox), xantin oksidase,

lipoxygenase, dan sitokrom p450. Produksi senyawa ROS diseimbangkan oleh

enzim antioksidan seperti superoksida dismutase (SOD), katalase, dan glutathione

peroxidase.

Doksorubisin dapat mengakibatkan kardiomiopati dengan gejala gagal

jantung kongestif. Gangguan jantung akibat doksorubisin ditandai dengan

disfungsi diastolik ventrikel (Martha et al. 2007). Efek toksik doksorubisin secara

histologi dapat terlihat adanya fibrosis dan vakuola pada jaringan jantung. Pada

daerah sekitar terjadinya miokarditis ditemui proliferasi fibroblas, filamen

menjadi pucat dan inti kromatin menjadi tidak beraturan (Kanu et al. 2010).

Buah Naga Merah

Buah naga saat ini banyak dikembangkan di Indonesia. Kekhasan dari

tanaman ini adalah pada tiap nodus batang terdapat duri. Bunga mekar pada

malam hari dan layu pada pagi hari (night blooming). Terdapat empat jenis buah

naga yakni buah naga daging putih (Hylocereus undatus), buah naga daging

merah (Hylocereus polyrhizus), buah naga daging super merah (Hylocereus

costaricensis) dan buah naga kuning daging putih (Selenicerius megalanthu)

(Umayyah 2007).

Buah naga merah mengandung protein 0.159–0.229 gram, lemak 0.21-

0.61 gram, serat kasar 0.7-0.9 gram, dan vitamin C 8-9 mg/l (Jaafar et al. 2009).

Selain itu, buah naga juga mengandung betalain dan banyak ditemukan pada sari

buah naga merah. Terdapat dua jenis betalain yaitu betasianin dan betasanthin.

(Esquivel et al. 2007). Buah naga merah mengandung senyawa seperti flavonoid

yang mempunyai aktivitas sebagai antioksidan (Wee dan Wee 2011). Menurut

Woo et al. (2010) disebutkan bahwa buah naga merah mengandung betalain. Betalain merupakan senyawa yang dapat menyumbangkan warna pada buah dan

dapat bertindak sebagai antioksidan.

4

Tikus Putih

Tikus putih (Rattus novergicus) memiliki ciri yaitu kepala kecil, ekor

panjang, dan tahan terhadap perlakuan Tikus putih memiliki beberapa kelebihan

seperti mudah berkembangbiak, tenang, mudah dipelihara, dan ukurannya lebih

besar dari mencit. Tikus yang digunakan dalam penelitian adalah galur Sprague-

Dawley berkelamin jantan. Tikus putih galur Sprague-Dawley mempunyai sifat

tenang dan jinak sehingga mudah penanganannya. Umumnya bobot badan tikus

pada umur 4 minggu beratnya 35-40 gram dan umur dewasa rata-rata 200-250

gram. Bobot badan bervariasi sesuai dengan galur. Galur Sprague-Dawley

merupakan galur tikus yang paling besar (John dan Soesanto 1988).

METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Kegiatan penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2016 hingga Juni

2016. Penelitian ini bertempat di Rumah Sakit Hewan Pendidikan (RSHP),

Laboratorium Farmasi dan Laboratorium Histopatologi Fakultas Kedokteran

Hewan IPB.

Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan adalah syringe, sonde lambung, alat nekropsi

botol minum, kandang tikus, timbangan, botol spesimen, kertas label, tissue

cassette, tissue basket, automatic tissue processor, paraffin embedding console,

water bath, mikrotom, gelas objek, cover glass, inkubator dan mikroskop.

Hewan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tikus galur

Sprague-Dawley jantan sebanyak 18 ekor. Bahan penelitian terdiri dari obat-

obatan pra-perlakuan yaitu obat antelmintika (pirantel pamoat), antibiotika

(amoxicillin), antiprotozoa (metronidazol), doksorubisin, NaCl fisiologis, buah

naga merah, pakan , dan sekam.

Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian dimulai dari pembuatan sari buah naga merah,

perlakuan hewan percobaan, pembuatan preparat histopatologi, pemeriksaan

histopatologi, dan analisis data.

Pembuatan Sari Buah Naga

Buah naga merah ditimbang sebanyak 100 gram dan dihancurkan dengan

menggunakan blender dengan 50 ml air. Setelah itu hancuran buah naga disaring

dan dimasukkan ke dalam botol kaca.

5

Perlakuan Hewan Percobaan

Perlakuan hewan percobaan dibagi menjadi tahap pra-perlakuan dan tahap

perlakuan. Pada tahap pra-perlakuan tikus diadaptasikan dengan lingkungan

kandang dan diberi antelmintika sebanyak 10 mg/kg BB, antibiotika sebanyak 20

mg/kg BB selama 5 hari, dan antiprotozoa metronidazol 20 mg/kg BB selama 3

hari.

Tahap perlakuan tikus dilakukan selama 5 minggu. Tikus dibagi menjadi 3

kelompok. Pada kelompok I tikus diinjeksikan NaCl fisiologis sebanyak 0.4 ml

per ekor secara intraperitoneal (IP) sekali seminggu selama 4 minggu. Kelompok

II tikus diinjeksikan doksorubisin dengan dosis 4 mg/kg BB secara intraperitoneal

(IP) sekali seminggu selama 4 minggu. Kelompok III adalah kelompok DOK +

sari buah naga merah. Dosis pemberian sari buah naga merah adalah 2 ml/500

gram. Dosis ini berdasarkan konsumsi pada manusia yaitu sebanyak 1 kali minum

200 ml. Sari buah naga diberikan setiap hari sebanyak tiga kali dalam sehari dan

diberikan bersaaman dengan pemberian doksorubisin. Pada minggu ke 5 tikus

dieutanasi dan organ jantung diambil untuk pembuatan preparat.

Pembuatan Preparat Histopatologi

Proses pembuatan preparat histopatologi dimulai dengan pemotongan

organ, lalu dimasukkan ke dalam larutan fiksatif. Preparat didehidrasi dengan

larutan larutan alkohol 70 %, 80 %, 90 %, 95% I, 95 % II, alkohol absolut I, II,

dan III. Setelah itu dimasukkan ke dalam larutan xylol I dan xyol II pada tahap

clearing lau direndam pada parafin I dan parafin II pada proses infiltrasi. Proses

pembuatan preparat dilanjutkan ke tahap embedding dimana potongan organ

dimasukkan ke dalam alat pencetak untuk proses pecetakan yang berisi parafin

cair dan parafin dibiarkan mengeras dan membentuk balok. Tahapan selanjutnya

adalah pengirisan parafin dengan mikrotom putar dengan ketebalan 3-5 µm. Hasil

irisan diletakkan di atas waterbath dengan suhu ± 45 ºC kemudian hasil potongan

dimasukkan ke dalam inkubator. Setelah diinkubasi dilanjutkan dengan

pewarnaan Hematoksilin-Eosin (HE) dan Masson’s Trichrome.

Pewarnaan Hematoksilin-Eosin

Tahap pewarnaan HE dimulai dari tahap deparafinisasi kemudian tahap

rehidrasi dengan alkohol absolut, alkohol 90 %, alkohol 80 % selama 2 menit.

Setelah tahap rehidrasi gelas objek direndam pada pewarna Mayer’s hematoksilin

selama 8 menit, kemudian dibilas dengan air mengalir selama 30 detik.

Selanjutnya preparat direndam di dalam litium karbonat selama 15-30 detik dan

dibilas dengan air mengalir selama 2 menit. Lalu preparat direndam ke dalam

Eosin selama 2-3 menit dan dibilas dengan air mengalir 30-60 detik. Selanjutnya

dilakukan tahap dehidrasi dengan mencelupkan gelas objek secara berturut-turut

ke dalam alkohol 95 %, alkohol absolut I (10 celupan), dan alkohol absolut II

selama 2 menit. Tahap selanjutnya clearing menggunakan xylol I dan xylol II

masing-masing 2 menit. Preparat yang telah diwarnai ditutup dengan kaca

penutup.

6

Pewarnaan Masson’s Trichrome

Pewarnaan Masson’s Trichrome dimulai dari perendaman preparat dalam

larutan mordant selama 40 menit lalu dicuci dengan akuades. Selanjutnya

perendaman dalam pewarna Carrazi’s hematoksilin selama 40 menit dan dicuci

dengan akuades. Lalu preparat direndam dalam pewarna orange G 0.75 % selama

2 menit kemudian dicelupkan ke dalam asam asetat 1 %, lalu pewarna ponceau

xylidine fuchsin selama 15 menit dan dibilas kembali dengan asam asetat 1 %.

Setelah itu direndam pada larutan asam fosfotungsat 2.5 % selama 10 menit dan

kembali direndam pada larutan asam asetat 1 % beberapa detik. Selanjutnya

dengan pewarna aniline blue selama 15 menit dan direndam pada larutan asam

asetat 1 % serta alkohol 95 %. Preparat diberi perekat dan ditutup dengan kaca

penutup.

Pemeriksaan Histopatologi

Pewarnaan Hematoksilin-Eosin (HE) untuk melihat morfologi jaringan dan

Masson’s trichrome untuk memeriksa presentase fibrosis. Evaluasi dari jaringan

berdasarkan perubahan patologi jaringan, termasuk di dalamnya jumlah fokus

nekrotik, sel radang, dan tingkat fibrosis di beberapa tempat secara acak.

Penghitungan fokus nekrotik, limfosit dan makrofag diambil dari 5 bidang

pandang menggunakan program komputer ImageJ. Penilaian fibrosis

menggunakan metode skoring dengan cara blind scoring (Gibson-Corley et al.

2013). Kriteria skoring fibrosis interstisial jantung dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1 Kriteria skoring fibrosis interstisial jantung dengan perwarnaan Masson’s

Trichrome

Nilai Keterangan kriteria

+0 Tidak ditemukan atau sangat sedikit sekali (<1 %) jaringan ikat di antara

miokardium

+1 Jaringan ikat sedikit/mild (2-10 %) di antara miokardium

+2 Jaringan ikat sedang/moderate (11-25 %) di antara miokardium

+3

Jaringan ikat tebal/severe (>25 %) di antara miokardium dan terkadang

ditemukan pula akumulasi jaringan ikat tebal yang memisahkan serabut

miokardium dan ditemukan juga atrofi miokardium

Analisis Data

Analisis data dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif. Data kualitatif

dianalisis secara deskriptif dengan menilai tingkat fibrosis pada sediaan

pewarnaan Masson’s Trichome. Data kuantitatif dianalisis menggunakan sidik

ragam One way ANOVA (Analysis of Variance) dan uji lanjut Duncan’s untuk

mengetahui adanya perbedaan (p<0.05) antar kelompok perlakuan menggunakan

aplikasi SPSS 16.

7

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Evaluasi Histopatologi Organ Jantung

Efek kardiotoksik doksorubisin (DOK) dinilai melalui pengamatan

histopatologi jaringan organ jantung dengan pewarnaan Hematoksilin-Eosin dan

Masson’s Trichrome. Hasil penilaian histopatologi ini dibandingkan antara

kelompok NaCl, kelompok DOK, dan kelompok DOK + sari buah naga merah.

Pada Gambar 1 disajikan struktur histopatologi organ jantung dari tiga kelompok

perlakuan. Organ jantung kelompok NaCl (Gambar 1a) memperlihatkan struktur

histologi jantung normal dimana tidak ditemukan adanya fokus nekrotik dan lesio

lainnya. Pada organ jantung kelompok DOK (Gambar 1b) dan kelompok DOK +

sari buah naga merah (Gambar 1c) ditemukan adanya lesio berupa hemoragi,

fokus nekrotik, dan infiltrasi sel radang berupa limfosit dan makrofag. Selain itu

juga ditemukan sel anitschkow pada organ jantung kelompok DOK. Jumlah fokus

nekrotik, limfosit, dan makrofag dari tiga perlakuan disajikan pada Tabel 2.

Gambar 1 Histopatologi jantung.

Pewarnaan HE 40x. a=fokus

nekrotik; b=infiltrasi sel radang;

c=hemoragi; d=sel anitschkow

8

Tabel 2 Jumlah fokus nekrotik, limfosit, dan makrofag dari tiga perlakuan

Jumlah /0.59

mm2 NaCl DOK

DOK + Sari Buah Naga

Merah

Fokus nekrotik 0a 2.83±0.31

b 2.17 ± 1.34

a

Limfosit 11.50 ± 5.31a 35.67±18.21

b 18.3 ± 10.76

a

Makrofag 8.00 ± 3.34a 20.83 ± 7.91

b 9.00 ± 4.42

a

Superskrip yang berbeda baris yang sama menunjukkan ada perbedaan nyata (p<0.05)

Kelompok DOK + Sari Buah Naga Merah menunjukkan penurunan

jumlah fokus nekrotik, limfosit, dan makrofag secara nyata (p<0.05) dibandingkan

dengan kelompok DOK dan tidak berbeda nyata (p>0.05) jika dibandingkan

dengan kelompok NaCl. Berdasarkan hasil uji statisitik ini terlihat bahwa sari

buah naga dapat menurunkan jumlah fokus nekrotik, limfosit dan makrofag.

Perubahan histopatologi yang ditemukan adalah hemoragi, fokus nekrotik, dan

infiltrasi sel radang berupa limfosit dan makrofag. Selain itu juga ditemukan sel

anitschkow. Menurut Manar et al. (2014) nekrosis pada miosit ditandai dengan

area eosinofilik pada serat otot dengan inti sel yang lebih gelap dan pada daerah

yang nekrosa juga ditemukan vakuoalisasi. Adanya nekrosis miokardial, debris

dan sel mati menyebabkan sel-sel radang berkumpul pada area jaringan jantung

yang rusak (Nikolaos 2012).

Doksorubisin merupakan obat antikanker yang termasuk dalam golongan

antrasiklin. Meskipun banyak digunakan dalam kemoterapi, doksorubisin

memiliki efek samping kardiotoksik yang dapat menyebabkan perubahan jaringan

organ jantung. Menurut Berthiaume (2007) efek toksik ini berhubungan dengan

akumulasi ROS (reactive oxygen species). Induksi ROS pada jantung terjadi

akibat adanya adverse drug reaction (ADR). Akumulasi dari ROS menyebabkan

terjadinya kerusakan sel-sel jantung. Mekanisme stres oksidatif adalah mekanisme

yang paling sering mengakibatkan kerusakan jantung. Terdapat dua mekanisme

doksorubisin dalam menginisiasi terbentuknya oksigen radikal, yaitu (1)

doksorubisin akan membentuk chelate dengan besi dengan bantuan oksigen, (2)

cincin C pada antrasiklin dapat mengalami reaksi reduksi oleh flavin dependent

reduktase membentuk radikal bebas semiquinone yang dengan adanya oksigen

terbentuk superoksida anion O2 (Siahaan 2007).

Kerusakan sel jantung akibat induksi doksorubisin secara umum dikaitkan

dengan produksi oksigen radikal bebas dan peningkatan stres oksidatif yang

menyebabkan peroksidasi lemak membran. Peroksidasi lemak membran

menyebabkan vakuoalisasi, kerusakan sel hingga nekrosa, dan penggantian

jaringan jantung yang rusak oleh jaringan ikat (Neil dan Joanna 2009). Perubahan

histologi jantung ini disebabkan oleh peningkatan kerusakan oksidatif yang disebakan oleh

peningkatan pada produk lipid peroksidasi, level glutathion peroksidase (GSH)

menurun, aktivitas enzim antioksidan (SOD dan CAT) menurun, demikian juga

dengan penurunan aktivitas semua kompleks mitokondrial (Mohit et al. 2016).

Pewarnaan Masson’s Trichrome digunakan untuk melihat adanya fibrosis

pada jaringan jantung. Hasil pewarnaan Masson’s Trichrome dapat dilihat pada

Gambar 2. Hasil penilaian tingkat fibrosis dapat dilihat pada Tabel 3.

9

Tabel 3 Hasil penilaian fibrosis interstisial jantung

Kelompok Tingkat Fibrosis Interstisial

NaCl +

DOK +

DOK+Sari Buah Naga Merah + + : Jaringan ikat sedikit atau mild (2-10 %) di antara miokardium

Hasil penilaian fibrosis pada Tabel 3 menunjukkan tingkat fibrosis organ

jantung dari ketiga kelompok adalah ringan (+1). Tidak ada perbedaan tingkat

fibrosis dari tiga kelompok perlakuan. Hal ini dikarenakan tingkat kerusakan

jaringan efek kardiotoksisitas selama 4 minggu masih ringan sehingga

pembentukan jaringan ikat masih rendah. Pembentukan jaringan ikat pada

jantung dipengaruhi oleh TGF-β1. TGF-β1 adalah protein yang disekresi oleh

miofibroblas yang mengontrol proliferasi, apoptosis sel jantung, hipertrofi dan

fibrosis (Wang et al. 2002). Sel anitschkow juga membantu pembentukan jaringan

ikat pada jantung sebagai respon tubuh untuk memperbaiki jaringan yang rusak

(Harsh dan Sugandha 2011).

Sari buah naga merah dapat menurunkan efek kardiotoksik karena

mengandung antioksidan. Uji skrining fitokimia dilakukan pada Laboratorium

Pusat Studi Biofarmaka untuk mengetahui kandungan senyawa yang terdapat pada

sari buah naga merah. Hasil uji skrining fitokimia sari buah naga merah disajikan

pada Tabel 4.

Gambar 2 Histopatologi organ

jantung. 1a = kelompok NaCl; 1b =

kelompok DOK; 2c = kelompok

DOK + Sari Buah Naga Merah

Pewarnaan Masson’s Trichome.

10

Tabel 4 Hasil uji skrining fitokimia sari buah naga merah

Sampel Parameter Fitokimia Hasil

Sari Buah Naga Merah Flavanoid +

Tanin -

Saponin +

Quinon -

Steroid -

Triterpenoid +++

Hasil skrining fitokimia menunjukkan bahwa sari buah naga merah

mengandung senyawa triterpenoid, flavanoid dan saponin. Ketiga senyawa ini

banyak ditemukan dalam tumbuhan dan merupakan senyawa yang berfungsi

sebagai antioksidan dan anti-inflamasi. Senyawa triterpenoid sering digunakan

untuk tujuan pengobatan sebagai antibakterial, anti-inflamasi dan anti kanker.

Triterpenoid dapat memodulasi signaling pathways sel seperti aktivasi faktor

nuklear trasnskipsi kappa β (NF-ƘB) yang berperan penting dalam regulasi sistem

imun dan respon inflamasi dalam tubuh (Heras dan Hortelano 2009). Menurut

Gian et al. (2012) daging buah naga merah mengandung senyawa flavonoid yang

berfungsi sebagai zat antioksidan. Senyawa antioksidan berperan dalam

kesehatan, misalnya sebagai kemopreventif kanker dan agen anti-inflamasi

(Zhang et al. 2011). Buah naga merah juga mengandung pigmen betalain yang

berfungsi sebagai antioksidan (Dong et al. 2014). Pigmen betalain diketahui juga

berfungsi sebagai agen antioksidan dan anti-inflamasi (Gentile et al. 2004).

Betalain dapat menekan stres oksidatif dengan memodulasi ketidakseimbangan

intrinsik antara ROS dan sistem pertahanan antioksidan sehingga membentuk

lingkungan seluler yang mendukung (Esatbeyoglu et al. 2014).

Antioksidan yang terdapat pada sari buah naga merah tergolong ke dalam

senyawa fenolik. Mekanisme aktivitas antioksidan fenolik yaitu dengan cara

menyumbangkan atom hidrogen kepada senyawa radikal (Fran et al. 2000). Oleh

karena itu, senyawa antioksidan yang terkandung di dalam sari buah naga merah

berpotensi untuk mengurangi munculnya fokus nekrotik, sel radang seperti

limfosit dan makrofag pada kardiotoksisitas yang diinduksi doksorubisin.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Pemberian sari buah naga merah dapat menurunkan efek kardiotoksisitas

sebagai akibat penggunaan doksorubisin dengan adanya penurunan jumlah fokus

nekrotik dan inflitrasi sel radang (limfosit dan makrofag) secara nyata.

Saran

Penelitian lanjutan mengenai efek protektif ekstrak buah naga merah

terhadap kardiotoksisitas yang diinduksi doksorubisin dan pemberian sari buah

naga merah dengan dosis bertingkat.

11

DAFTAR PUSTAKA

Berthiaume JM, Wallace KB. 2007. Adriamycin-induced oxidative mitochondrial

cardiotoxicity. J Cell Biol Toxicol. 23(1):15-25

Carvalho FS, Burgeiro A, Garcia R, Moreno AJ, Carvalho RA, Oliveira PJ. 2014.

Doxorubicin-Induced Cardiotoxicity:From Bioenergetic Failure and Cell Death

to Cardiomyopathy. Med Res Rev. [internet].[diunduh 2015 Nov 9]. 34(1):106-

135. Tersedia pada: http://onlinelibrary.wiley.com

Dong HS, Sunmin L, Do YH, Kim YS, Somi KC, Sarah L, Choong HL. 2014.

Metabolite Profiling of Red and White Pitayas (Hylocereus polyrhizus and

Hylocereus undatus) for Comparing Betalain Biosynthesis and Antioxidant

Activity. J Agric Food Chem. 62(34): 8764-8771

Elisabeth LK, David MY. 2002. Oxidative mutagenesis of doxorubicin-Fe(III)

complex. Mutat Res. 490(2) :131-139

Esatbeyoglu T, Anika WE, Rouhollah M, Yu N, Seiichi M, Gerald R. 2014. Free

radical scavenging and antioxidant activity of betanin: Electron spin resonance

spectroscopy studies and studies in cultured cells. Food Chem Toxicol.

73(2014):119-126

Ernst M.1999. Dinamika Obat. Bandung (ID): Penerbit ITB

Eurell JO. 2004. Veterinary Histology. Salt Lake (US): Taton New Media

Fran K, Donald E, James, G. 2000. Research trends in healthful foods. J Food

Technol. 5(10):45-52

Gentile C, Tesoriere L, Allegra M, Livrea MA, Alessio PD. 2004. Antioxidant

Betalains from Cactus Pear (Opuntia ficus-indica) Inhibit Endothelial ICAM-1

Expression. J Ann NY Acad Sc. 1028:481-486

Gian C, Ettore N, Adriana B. 2012. Nutraceutical potential and antioxidant

benefits of red pitaya (Hylocereus polyrhizus) extracts. J Funct Foods.

4(1):129-136

Gibson CK, Olivier KA, Meyerholz DK. 2013. Principles for valid

histopathologic scoring in research. Vet Pathol. 50(6): 1007-1015

Harsh M, Sugandha M. 2011. Essential Pathology for Dental Students. New Delhi

(IN): Jaypee Brothers Medical Publisher

Heras B, Hortelano S. 2009. Molecular Basis of the Anti-Inflammatory Effects of

Terpenoids. Inflamm Allergy Drug Targets.8(1):28-38

Hery W. 2007. Antioksidan Alami dan Radikal Bebas. Yogyakarta (ID): Kanisius

Jaafar RA, Rahman RBAL, Mahmod ZC, Vasudevan R. 2009. Proximate

analysis of dragon fruit. Am. J Applied Sci. 6(7): 1341-1346

John S, Soesanto M. 1988. Pemeliharaan, Perbaikan dan Penggunaan Hewan

Percobaan di Daerah Tropis. Jakarta (ID): UI Press

Kanu C, Jianqing Z, Norman H, Joel SK. 2010. Doxorubicin cardiomyopathy.

Med Res Rev. [internet]. [diunduh 2015 Nov 9]. 115(1):155-162. Tersedia

pada: http:// ncbi.nlm.nih.gov

Manar HA, Nanies SM, Hebatallah HA, Hesham RA. 2014. Protective effect of

resveratrol against doxorubicin-induced cardiac toxicity and fibrosis in male

experimental rats. J Physiol Biochem. 70(3):701-711

12

Martha JW, Surianata S, Santoso A. 2007. Left ventricle diastolic function in

patients underwent chemotherapy with doxorubicin. Kardiol Ind. 28(5):320-

326

Mohit K, Vikas K, Ashok J, Murli M, Sahabuddin A, Pinaki G, Divya V, Razia K.

2016. Ameliorative effect of naringin against doxorubicin-induced acute

cardiac toxicity in rats. Pharm Biol. 54(4):1-11

Neil A, Joanna P. 2009. Mitochondrial DNA is a direct target of anti-cancer

anthracycline drugs. Biochem Biophys Res Commun. 378(3):450-455

Nikolaos GF. 2012. Regulation of the inflammatory response in cardiac repair.

Circ Res. 110(1):159-173

Radu RI, Adriana B, Pop OT, Malaeuscu DH, Irina G, Mogoanta L. 2012.

Histological and immunohistochemical changes of the myocardium in dilated

cardiomyopathy. Rom J Morphol Embryol.53(2):269-275

Siahaan IH, Tobing TC, Rosdina N, Lubis B. 2007. Dampak kardiotoksik obat

kemoterapi golongan antrasiklin. Sari Peditari. 9(2):151-156

Sloane E. 2002. Anatomi dan Fisiologi Untuk Pemula. Jakarta (ID): EGC

Swamy V AHM, Wangikar U, Koti BC, Thippeswamy AH, Ronad PM Manjula

DV. 2012. Cardioprotective effect of ascorbic acid on doxorubicin-induced

myocardial toxicity in rats. Indian J Pharmacol. 43(5): 507-511

Umayyah UE dan Moch. Amrun H. 2007. Uji aktivitas antioksidan ekstrak buah

naga (Hylocereus undatus (Haw.) Britt. & Rose). JID. 8(1):83-90

Wang B, Hao J, Jones SC, Yee MS, Roth JC, Dixon IM. 2002. Decreased Smad 7

expression contributes to cardiac fibrosis in the infarcted rat heart. Am J

Physiol Heart Circ Physio. 282(5):1685-1696

Wee SC, Wee KY. 2011. Antioxidant properties of two species of Hylocereus

fruits. Adv Appl Sci Res. 2(3): 418-425

William BJ, Linda BJ. 2012. Veterinary Histology. Third Edition. New Jersey

(US): Blackwell Publishing

Woo KK, Ngou FH, Ngo LS, Soong WK, Tang PY.2010. Stability of betalain

pigment from red pitaya fruit (Hylocereus polyrhizus). Am J Food Technol

6(2):140-148

Wu LC, Hsiu WH, Yun CC, Chih CC ,Yu IL, Ja AH. 2006. Antioxidant and

antiproliferative activities of red pitaya. Food Chem. 95(2):319-327

Zhang L, Anjaneya SR, Sundar RK, Sang CJ, Narsimha R, Paul T, John B,

Kirubakaran S, Gerald M, Ming JW. 2011. Antioxidant and anti-inflammatory

activities of selected medicinal plants containing phenolic and flavonoid

compounds. J Agric Food Chem. 59(23):12361-12367

Zhou S, Palmeira CM, Wallace KB. 2001. Doxorubicin-induced persistent

oxidative stress to cardiac myocytes. Toxicol Lett. 121(3):151-157

13

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Payakumbuh 22 Oktober 1994 dari Bapak Dr Ir

Fardedi, M.Si dan Ibu Dr Ir Susi Desminarti, M.Si. Penulis merupakan anak

kedua dari dua bersaudara. Penulis menempuh pendidikan dasar di Raudhatul

Jannah Kota Payakumbuh, kemudian penulis melanjutkan pendidikan menengah

pertama di SMP Negeri 4 Bogor pada tahun 2006, kemudian penulis lulus di SMA

Negeri 2 Bogor pada tahun 2012. Penulis masuk ke Fakultas Kedokteran Hewan

Institut Pertanian Bogor (FKH IPB) pada tahun 2012 melalui jalur Ujian Talenta

Mandiri (UTM).