penelitian mandiri lsim fiiiiiix

41
INOVASI TERAPI OSTEOPOROSIS BERBASIS KEDOKTERAN REMODELING MENGGUNAKAN RIMPANG KENCUR (KAEMPFERIA GALANGA L.) EKSTRAK ETANOL SECARA IN VIVO PENELITIAN MANDIRI LSIM 2013 Diusulkan Oleh: DEDDY DWI SEPTIAN NIM. 105070400111033/ANGKATAN 2010 KHRISNA RANGGA P NIM. 105070106111004/ANGKATAN 2010 IVAN BINTANG P NIM. 115070107121003/ANGKATAN 2011

Upload: khrisna-rangga-permana

Post on 27-Dec-2015

61 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

asa

TRANSCRIPT

Page 1: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

INOVASI TERAPI OSTEOPOROSIS BERBASIS KEDOKTERAN

REMODELING MENGGUNAKAN RIMPANG KENCUR (KAEMPFERIA

GALANGA L.) EKSTRAK ETANOL SECARA IN VIVO

PENELITIAN MANDIRI LSIM 2013

Diusulkan Oleh:

DEDDY DWI SEPTIAN NIM. 105070400111033/ANGKATAN 2010

KHRISNA RANGGA P NIM. 105070106111004/ANGKATAN 2010

IVAN BINTANG P NIM. 115070107121003/ANGKATAN 2011

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

2013

Page 2: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

LEMBAR PENGESAHAN USUL PENELITIAN MANDIRI

1. Judul Kegiatan : Inovasi Terapi Osteoporosis Berbasis

Kedokteran Remodeling Menggunakan Rimpang Kencur (Kaempferia galanga L.)

Ekstrak Etanol secara In Vivo

2. Nama Penulis

a. Nama Lengkap : Deddy Dwi Septian

b. NIM : 105070400111033

c. Jurusan : Pendidikan Dokter Gigi

d. Universitas/Institut/Politeknik : Universitas Brawijaya Malang

e. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Jl. Danau Rawapening H5 D16, Malang

f. Alamat email : [email protected]

4. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 2 orang

5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar : Dr.drg. Nur Permatasari MS.

b. NIP : 19601005 199103 2 001

Malang, 6 April 2013

Ketua Pelaksana Kegiatan

(Deddy Dwi Septian)

NIM. 105070400111033

Pembantu Dekan III Dosen Pendamping

Fakultas Kedokteran Brawijaya

(dr. Bambang Prijadi, M.Kes) (DR. drg. Nur Permatasari MS. )

NIP. 19520324 198403 1 002 NIDN. 0005106007

ii

Page 3: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat-Nya

penulis dapat menyelesaikan karya tulis yang berjudul “Inovasi Terapi

Osteoporosis Berbasis Kedokteran Remodeling Menggunakan Rimpang Kencur

(Kaempferia galanga L.) Ekstrak Etanol secara In Vivo.”

Penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Dr. drg. Nur Permatasari MS. selaku dosen pembimbing yang bersedia

menuntun penulis dalam penyusunan karya tulis ini,

2. Dr. Bambang Prijadi, MS selaku Pembantu Dekan III yang senantiasa

mendukung penulis dalam penulisan proposal penelitian ini, dan

3. Semua pihak yang telah ikut berperan aktif demi terselesaikannya penulisan

karya tulis ini.

Hasil analisis ini diharapkan dapat dimanfaatkan sebagai dasar penelitian

selanjutnya dalam memanfaatkan Rimpang Kencur (Kaempferia galanga L.)

sehingga dapat menjadi obat pencegahan osteoporosis yang efektif, mudah, dan

relatif terjangkau.

Penulis menyadari bahwa karya tulis ini belumlah sempurna dan masih

banyak kesalahan yang terjadi. Penulis mengharapkan saran dan masukan dari

para pembaca demi penyempurnaan karya tulis ini selanjutnya.

Malang, 6 April 2013

Penulis

iii

Page 4: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

ABSTRAK

Osteoporosis adalah gangguan tulang yang ditandai dengan penurunan massa tulang dan kemerosotan mikro-arsitektur yang menyebabkan tulang menjadi rapuh dan mudah patah. Osteoporosis dapat disebabkan oleh penurunan pembentukan tulang serta peningkatan kehilangan tulang. Osteoporosis dapat diobati dengan cara menghambat kerja osteoklas maupun meningkatkan kerja osteoblas. Namun, obat-obat yang telah diproduksi dan beredar pada umumnya bersifat anti resorpsi meliputi estrogen, bifosfonat yang mempunyai beberapa efek samping yang berbahaya dan merugikan. Estrogen dapat digunakan sebagai pencegahan dan pengobatan osteoporosis tapi estrogen mempunyai efek samping meliputi nyeri payudara (mastalgia), retensi cairan, peningkatan berat badan, tromboembolisme, serta pemakaian jangka panjang estrogen dapat menyebabkan terjadinya kanker payudara. Bifosfonat mengurangi resorpsi tulang oleh osteoklas dengan cara berikatan dengan permukaan tulang dengan mengurangi produksi proton dan enzim lisosomal di bawah osteoklas. Namun, bifosfonat yang tidak diabsorpsi oleh tulang tidak akan dimetabolisme oleh tubuh dan diekskresi dalam bentuk utuh oleh ginjal sehingga sangat berbahaya bila diberikan pada penderita gagal ginjal. Rimpang kencur yang banyak terdapat di Indonesia hingga saat ini terkenal kegunaannya baik untuk pengobatan maupun bumbu makanan. Rimpang kencur memiliki kandungan kaempferol yang mampu bertindak sebagai stimulan diferensiasi osteogenik dari kultur osteoblas dengan bereaksi terhadap estrogen reseptor signaling. Selain itu rimpang kencur juga memiliki saponin dan polifenol yang mampu digunakan sebagai akselerator penyembuhan luka (Winarto, 2007). Rimpang kencur berpotensi untuk meningkatkan differensiasi osteoblas pada tulang osteoporosis tanpa menimbulkan efek samping yang berbahaya. Sehingga selanjutnya rimpang kencur dapat dikembangkan sebagai alternatif solusi terapi pada penderita osteoporosis.

Kata Kunci: Osteoporosis, osteoblas, rimpang kencur.

iv

Page 5: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

DAFTAR ISI

Judul i

Lembar Pengesahan ii

Kata Pengantar iii

Abstrak iv

Daftar Isi v

Daftar Gambar vi

Bab 1 Pendahuluan 1

1.1 Latar Belakang Masalah 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Tujuan Penelitian 2

1.4 Manfaat Penelitian 3

Bab 2 Tinjauan Pustaka 4

2.1 Osteoporosis 4

2.2 Proses Pembuatan Tulang 4

2.3 Patofisiologi Terjadinya Osteoporosis 5

2.4 Definisi dan Taksonomi Rimpang Kencur (Kaempferia galanga) 7

2.5 Kandungan dan Efek Rimpang Kencur (Kaempferia galanga) 8

2.6 Peran Kaempferia galanga L. pada osteoporosis 8

Bab 3 Kerangka Konsep 9

Bab 4 Metode Penelitian 10

4.1 Rancangan Penelitian 10

4.2 Populasi dan Sampel Penelitian 10

4.3 Variabel Penelitian 11

4.4 Lokasi dan Waktu Penelitian 11

4.5 Bahan dan Alat Penelitian 11

4.6 Definisi Istilah/Operasional 12

4.7 Prosedur Penelitian 13

4.8 Pengumpulan dan Analisis Data 13

v

Page 6: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Mekanisme Pembentukan Tulang 5

Gambar 2.2 Rimpang Kencur (Kaempferia galanga) 7

Gambar 3.1 Kerangka Konsep 9

vi

Page 7: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Osteoporosis dan konsekuensinya yakni terjadinya fraktur merupakan

masalah utama tidak hanya di negara maju tapi juga di negara berkembang.

Jumlah patah tulang di Asia lebih tinggi dari negara-negara eropa

dikombinasikan. Dari semua patah tulang di dunia, 17% ditemukan di Asia

Tenggara, 29% di Pasifik Barat, dibandingkan dengan 35% terjadi di Eropa (Ho

Pham, 2011).

Menurut hasil analisa data yang dilakukan oleh Puslatbang Gizi Depkes

pada 14 provinsi menunjukan bahwa masalah osteoporosis di Indonesia telah

mencapai pada tingkat yang diwaspadai yaitu 19,7%. Itulah sebabnya

kecenderungan osteoporosis di Indonesia 6 kali lebih tinggi dibanding negeri

belanda. Lima provinsi dengan risiko osteoporosis yang lebih tinggi adalah

Sumatera Selatan (27,7%), Jawa Tengah (24,02%), DI Yogyakarta (23,5%),

Sumatera Utara (22,82%), Jawa Timur (21,42%), Kalimantan Timur (10,5%)

(Sihombing, 2009).

Osteoporosis adalah gangguan tulang yang ditandai dengan penurunan

massa tulang dan kemerosotan mikro-arsitektur yang menyebabkan tulang

menjadi rapuh dan mudah patah (Robins, 2007). Osteoporosis dapat disebabkan

oleh penurunan pembentukan tulang serta peningkatan kehilangan tulang. Oleh

karena itu secara teoritis, osteoporosis dapat diobati dengan cara menghambat

kerja osteoklas maupun meningkatkan kerja osteoblas. Namun, obat-obat yang

telah diproduksi dan beredar pada umumnya bersifat anti resorpsi meliputi

estrogen, bifosfonat yang mempunyai beberapa efek samping yang berbahaya

dan merugikan.

Estrogen dapat digunakan sebagai pencegahan dan pengobatan

osteoporosis, namun estrogen mempunyai efek samping meliputi nyeri payudara

(mastalgia), retensi cairan, peningkatan berat badan, tromboembolisme, serta

pemakaian jangka panjang estrogen dapat menyebabkan terjadinya kanker

payudara (Nancy, 2001).

Bifosfonat mengurangi resorpsi tulang oleh osteoklas dengan cara

berikatan dengan permukaan tulang dengan mengurangi produksi proton dan

Page 8: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

enzim lisosomal di bawah osteoklas (Bambang, 2006). Namun, bifosfonat yang

tidak diabsorpsi oleh tulang tidak akan dimetabolisme oleh tubuh dan diekskresi

dalam bentuk utuh oleh ginjal. Karena itu sangat berbahaya bila diberikan pada

penderita gagal ginjal.

Kalsitonin diberikan untuk mengurangi fraktur vertebrae pada penderita

osteoporosis dan mungkin dapat bermanfaat bagi pasien yang tidak dapat

menoleransi terapi estrogen. Namun, penggunaan kalsitonin dalam dosis tinggi

dan jangka panjang dapat menyebabkan tumor pituitary. Sehingga bisa kita

simpulkan bahwa hingga saat ini masih belum ada solusi yang aman untuk

penderita osteoporosis (Bambang,2006)

Rimpang kencur yang banyak terdapat di Indonesia hingga saat ini

terkenal kegunaannya baik untuk pengobatan maupun bumbu makanan. Memiliki

kandungan kaempferol yang hingga saat ini terbukti mampu sebagai stimulan

diferensiasi osteogenik dari kultur osteoblas dengan bereaksi terhadap estrogen

reseptor signaling (Guo, 2012). Selain itu rimpang kencur juga memiliki saponin

dan polifenol yang mampu digunakan sebagai akselerator penyembuhan luka

(Winarto, 2007).

Dengan melihat kandungan dari rimpang kencur di atas, dapat

disimpulkan bahwa rimpang kencur berpotensi untuk meningkatkan diferensiasi

osteoblas pada tulang osteoporosis tanpa menimbulkan efek samping yang

berbahaya. Sehingga selanjutnya rimpang kencur dapat dikembangkan sebagai

alternatif solusi terapi pada penderita osteoporosis.

1.2 Rumusan Masalah

Apakah rimpang kencur (Kaempferia galanga L.) ekstrak etanol mampu

mempercepat pembentukan osteoblast pada tulang osteoporosis?

1.3 Tujuan Penelitian

1.3.1 Tujuan Umum

Memperoleh bukti apakah rimpang kencur (Kaempferia galanga L.)

ekstrak etanol (KLEE) dapat meningkatkan differensiasi osteoblas pada tulang

osteoporosis.

1.3.2 Tujuan Khusus:

1. Mengetahui jumlah osteoblas dan osteosit pada tulang osteoporosis.

Page 9: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

2. Mengetahui perbedaan jumlah osteoblas antara osteoblas pada tulang

osteoporosis dengan pemberian KLEE dan tulang osteoporosis tanpa

pemberian KLEE.

3. Mengetahui pengaruh perbedaan dosis KLEE pada aktivitas dan viabilitas

osteoblas antara osteoblast pada kultur tulang osteoporosis dengan

pemberian KLEE dan kultur tulang osteoporosis tanpa pemberian KLEE.

1.4 Manfaat Penelitian

1.4.1 Manfaat Akademik

Dapat dijadikan sebagai dasar teori untuk menambah wawasan ilmu

pengetahuan sekaligus sebagai dasar untuk pengembangan penelitian

selanjutnya dalam bidang kesehatan, khususnya tentang potensi KLEE sebagai

terapi pada penderita osteoporosis.

1.4.2 Manfaat Praktis

Dapat dijadikan sebagai dasar teori untuk memberikan informasi kepada

kalangan perindustrian obat tentang penggunaan KLEE sebagai akselerator

diferensiasi osteoblas pada tulang dalam keadaan osteoporosis.

3

Page 10: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Osteoporosis

Osteoporosis adalah keadaan kurangnya massa tulang per unit volume

dan mikroarsitektur jaringan tulang yang buruk namun bukan disebabkan oleh

defek mineralisasi (osteomalasia). Osteoporosis menyebabkan tulang menjadi

lebih rapuh sehingga risiko fraktur meningkat baik pada masa kanak maupun

kelak di usia dewasa sehingga osteoporosis dikenal sebagai penyakit pediatri

dengan konsekuensi geriatri karena 90% masa tulang terbentuk sebelum usia 20

tahun.

Penambahan masa tulang selama masa anak mengikuti tiga fase. Bone

mineral density (BMD) meningkat cepat pada tiga tahun pertama kehidupan,

melambat saat masa anak, kemudian meningkat lagi selama masa pubertas

hingga mencapai 50% BMD dewasa dan 90%. BMD dewasa pada usia 20 tahun

(Lacativa, 2006). Pertumbuhan tulang mencapai keseimbangan pada individu

saat berusia 30-40 tahun. Keseimbangan ini mulai terganggu dan lebih berat ke

arah penyerapan tulang ketika wanita mencapai menopause dan pria mencapai

usia 60 tahun (Manolagas, 2002). Pada proses remodeling, tulang secara

kontinyu mengalami penyerapan dan pembentukan. Hal ini berarti bahwa

pembentukan tulang tidak terbatas pada fase pertumbuhan saja, akan tetapi

pada kenyataanya berlangsung seumur hidup. Sel yang bertanggung jawab

untuk pembentukan tulang disebut osteoblas, sedangkan osteoklas bertanggung

jawab untuk penyerapan tulang (Jilka, 2001). Osteoporosis berhubungan erat

dengan proses remodeling tulang yaitu terjadi abnomalitas bone turnover yaitu

terjadinya proses penyerapan tulang lebih banyak dari pada proses

pembentukan tulang.

2.2 Proses Pembentukan Tulang

Tulang terdiri dari matriks ekstrasel dan sel tulang. Matriks ekstrasel

terdiri dari bagian organik dan inorganik. Sekitar 90%-95% bagian organik

matriks ekstrasel terdiri dari kolagen tipe I, proteoglikan, protein non-kolagen,

osteokalsin, osteonektin, osteopondin, trombospondin, faktor pertumbuhan, dan

sitokin.Bagian inorganik matriks ekstrasel terutama terdiri dari kalsium

Page 11: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

hidroksiapatit sebagai tempat cadangan ion kalsium dan fosfat. Sel tulang terdiri

dari tiga jenis yaitu osteoblas, osteosit, dan osteoklast. Osteoblas bertanggung

jawab atas pembentukan tulang, mineralisasi, dan ekspresi reseptor hormon

paratiroid. Osteoklastadalah sel tulang multinuklear yang berasal dari prekursor

hematopoietik monosit-makrofag yang merupakan fusi dari beberapa sel

mononuklear dengan tepi tidak rata dan mempunyai enzim lisosom dalam

sitoplasma. Sedangkan osteosit adalah sel tulang terbanyak, berbentuk pipih

kecil dan terdapat dalam matriks tulang. Antara osteosit satu dengan yang lain

saling berhubungan melalui jaringan kanalikuli. Osteosit akan mengalami

apoptosis atau fagositosis selama resorpsi osteoklast. Osteosit juga merupakan

reseptor mekanik yang mengubah stimulasi mekanik menjadi sinyal yang

menginduksi remodelling tulang agar searah stimulasi (Molina, 2004).

Kepadatan tulang ditentukan oleh keseimbangan dinamik antara proses

pembentukan dan resorpsi tulang. Bila pertumbuhan linear dan volume masa

tulang maksimal telah tercapai, proses remodeling bertujuan untuk

mempertahankan massa tulang (Valsamis, 2006). Remodelling tulang

dipengaruhi oleh estrogen, androgen, vitamin D, hormon paratiroid, tumor

necrosis factor (TNF), dan insulin like growth factor I dan II, nutrisi, konsumsi

kalsium, dan aktivitas fisik (Bianchi, 2005).

Gambar 2.1 Mekanisme Pembentukan Tulang

5

Page 12: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

2.3 Patofisiologi Terjadinya Osteoporosis

Terdapat beberapa teori yang menyebabkan terjadinya osteoporosis

antara lain defisiensi estrogen, faktor sitokin dan pembebanan.

Estrogen memegang peran yang sangat penting dalam metabolisme

tulang, mempengaruhi aktivitas sel osteoblas maupun osteoklas, termasuk

menjaga keseimbangan kerja dari kedua sel tersebut melalui pengaturan

produksi faktor parakrin-parakrin utamanya oleh sel osteoblas (Monroe, 2003).

Estrogen merupakan salah satu yang berfungsi menstimulasi ekspresi gene dan

produksi protein pada sel osteoblastik manusia, seperti misalnya produksi OPG,

RANK-L, dan IL-6. Estrogen juga merangsang ekpresi dari OPG dan TGF-b oleh

sel osteoblas dan sel stroma, yang selanjutnya berfungsi menghambat

penyerapan tulang dan mempercepat atau merangsang apoptosis sel osteoklas

(Norman, 2003). Faktor inilah yang berpengaruh pada pengaturan homeostasis

tulang dan berperan akan terjadinya osteoporosis

Selain itu faktor sitokin dapat menyebabkan osteoporosis. Di antara grup

sitokin yang menstimulasiosteoklastogenesis antara lain adalah: IL-1, IL-3, IL-6,

LIF, Oncostatin M (OSM), CNTF, Tumor Necrosis Factor (TNF), Granulocyte

Macrophage-Colony Stimulating Factor (GM-CSF), dan Macrophage-Colony

Stimulating Factor (M-CSF). Sedangkan IL-4, IL-10, IL-18, dan interferon-g,

merupakan sitokin yang menghambat osteoklastogenesis.

Pembebanan dengan kaitan terjadi remodeling, yang merupakan

keseimbangan dinamik antara penyerapan tulang oleh osteoklas dan

pembentukan tulang oleh osteoblas. Sel osteosit memegang peranan penting

dalam menginisiasi remodeling tulang dengan mengirimkan sinyal lokal kepada

sel osteoblas maupun sel osteoklas di permukaan tulang melalui sistem

kanalikuler (Vega, 2007). Selanjutnya osteoblas berkomunikasi dengan sel dalam

sumsum tulang dengan memproyeksikan selnya ke sel endotel di sinusoid,

dengan demikian lokasi strategis osteosit menjadikan sel ini sebagai kandidat

sel mekano sensori untuk deteksi kebutuhan tulang, menambah atau

mengurangi massa tulang selama adaptasi fungsi skeletal. Osteosit juga

mempunyai kemampuan deteksi perubahan aliran cairan interstisial dalam

kanalikuli yang dihasilkan akibat pembebanan

6

Page 13: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

2.4 Definisi dan Taksonomi Rimpang Kencur (Kaempferia galanga)

Domain : Eukaryota

Kingdom : Plantae

Subkingdom : Viridaeplantae

Infrakingdom : Streptophyta

Phylum : Tracheophyta

Subphylum : Spermatophytina

Infraphylum : Angiospermae

Subclass : Commelinideae

Class : Magnoliopsida

Superorder : Lilianae

Order : Zingiberales

Family : Zingiberaceae

Genus : Kaempferia

Specific epithet : galanga (L.)

Botanical name : Kaempferia galanga (L.) (Zingiberaceae of North

America, 2010)

Kencur (Kaempferia galanga L.) merupakan tanaman yang banyak

dibudidayakan masyarakat Indonesia dan dimanfaatkan sebagai obat tradisional,

industri minuman, jamu, dan bumbu dapur (Marwati, 1993). Kencur digolongkan

sebagai tanaman jenis empon-empon yang mempunyai daging buah paling lunak

dan tidak berserat. Daging buah kencur berwarna putih dan kulit luarnya

berwarna coklat. Kencur tumbuh dan berkembang pada musim tertentu, yaitu

pada musim penghujan. Kencur dapat ditanam dalam pot atau di kebun yang

8

Page 14: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

cukup sinar matahari, tidak terlalu basah dan di tempat terbuka (balai IPTEK,

2007).

2.5 Kandungan dan Efek Rimpang Kencur (Kaempferia galanga)

Rimpang kencur mengandung minyak atsiri, asam sinamat, dan etil ester

(Rukmana, 1994). Kaempferol, sebuah flavonol yang berasal dari rimpang

Kaempferia galanga adalah phytoestrogen yang memiliki efek osteogenik. untuk

menginduksi gen dan enzim osteogenik spesifik pada proses mineralisasi kultur

osteoblast tikus.Kaempferol merangsang diferensiasi osteogenik pada kultur

osteoblast dengan bertindak melalui sinyal reseptor estrogen (Ava, 2012).

2.6 Peran Kaempferia galanga L. pada osteoporosis

Penelitian sebelumnya telah menunjukan bahwa Kaempferia galanga L.

atau yang lebih dikenal dengan rimpang kencur memiliki kandungan saponin,

flavonoid, polifenol dan minyak astiri (Gholib, 2009). Senyawa Flavonoid yang

terdapat pada rimpang kencur adalah kaempferol. Pemberian kaempferol

dengan kadar kemurnian 98% pada sel osteoblast normal telah terbukti mampu

menjadi agen yang menginduksi diferensiasi osteoblas melalui estrogen reseptor

signaling (Guo et al, 2012).

9

Page 15: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

BAB 3

KERANGKA KONSEP

Gambar 3.1 Kerangka Konsep

Menopause

Estrogen ↓

Osteoklas

Peningkatan aktivitas

Degradasi tulang ↑

Osteoporosis

Kaempferia galanga

Jumlah osteoblas ↓

Jumlah osteosit ↓

Apoptosis

Osteoblas ↓

Pembentukan tulang ↓

Jumlah osteoklas ↑

Ketebalan trabekula ↓

Saponin

Polifenol

Kaempferol

Page 16: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

BAB 4

METODE PENELITIAN

4.1 Rancangan Penelitian

Penelitian ini menggunakan desain eksperimen murni (true

eksperimental) yang dikerjakan di laboratorium secara in vivo dengan

menggunakan rancangan percobaan Randomized Group Post Test Only Design.

Dengan alur penelitian sebagai berikut :

4.2 Populasi dan Sampel

Jumlah sampel yang digunakan memakai rumus: (t-1) (r-1) ≥ 15

(Hanafiah, 2005)

t : jumlah perlakuan, r : jumlah sampel

Pada penelitian ini t = 4 sehingga jumlah sampel adalah adalah:

(6-1) (r-1) ≥ 15

r-1 ≥ 15:5

r ≥ 3+1

r ≥ 4

Untuk 6 macam perlakuan diperlukan minimal sampel masing-masing 4

ekor tikus dengan cadangan sampel 2 ekor tikus tiap perlakuan.

Pembuatan Osteoporosis

Pembagian secara acak menjadi 6 kelompok

K+ P 3P 1K - P 2 P 4

KLEE 125mg/KgBB selama 7 hari

Penghitungan Osteoblas + Osteoklas + Osteosit

KLEE 250mg/KgBB selama 7 hari

KLEE 375mg/KgBB selama 7 hari

KLEE 500mg/KgBB selama 7 hari

Page 17: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

4.3 Variabel Penelitian

Variabel dalam penelitian ini dibagi menjadi 2 variabel, yaitu :

- Variabel Bebas

Variabel bebas penelitian ini adalah KLEE dengan taraf konsentrasi

125mg/kgBB, 250mg/kgBB, 375mg/kgBB, 500mg/kgBB selama 7 hari

dengan interval pemberian 24 jam :

1. Kelompok kontrol negatif : tikus normal

2. Kelompok kontrol positif : tikus dalam keadaan osteoporosis

3. Kelompok perlakuan I : tikus dalam keadaan osteoporosis + KLEE

125mg/kgBB selama 7 hari.

4. Kelompok perlakuan II : tikus dalam keadaan osteoporosis + KLEE 250

mg/kgBB selama 7 hari.

5. Kelompok perlakuan III : tikus dalam keadaan osteoporosis + KLEE 375

mg/kgBB selama 7 hari.

6. Kelompok perlakuan IV : tikus dalam keadaan osteoporosis + KLEE 500

mg/kgBB selama 7 hari.

- Variabel Terikat

1. Jumlah osteoblas

2. Jumlah osteoklas

3. Jumlah Osteosit

Pada vertebra, tulang femur, dan tulang mandibula.

4.4 Lokasi dan waktu Penelitian

Dilakukan di laboratorium farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas

Brawijaya dalam waktu 3 bulan.

JADWAL KEGIATAN

11

Page 18: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

4.5

Bahan dan Alat Penelitian

1. Perawatan tikus

Alat: bak plastik berukuran 36 buah, tutup kandang terbuat dari anyaman

kawat 36 buah, botol air 36 buah, sekam 6 karung, neraca Sartorius.

2. Induksi ovariektomi

Alat: meja operasi kecil, baki plastik, handscoen, spuit 1 cc, alat cukur, duk

steril, benang catgut, pisau tajam, jarum jahit, kasa steril, plester, cotton bud,

kapas, kandang pemulihan. Bahan: ketamin, betadine solution dan alkohol

70%, basitrasin serbuk (Nebacetin), gentamisin inj, novalgin inj.

3. Pengecekan jumlah osteoblas, osteoklas, dan osteosit

Alat: peralatan bedah minor, botol-botol tertutup, mikrotom, gelas objek,

coverslip, mikroskop Olympus Photo Slide BX51 dengan kamera DP71 12

megapixel. Bahan: ether, formalin 10%, asam format 8%, alkohol 30%, 50%,

70%, 80%, absolut 96%, aquades, larutan Harris Hemaktosilin, larutan Eosin.

4. Pengukuran ketebalan trabekula (morfometri)

Alat: peralatan bedah minor, botol-botol tertutup, mikrotom, gelas objek,

coverslip, mikroskop Olympus Photo Slide BX51 dengan kamera DP71 12

megapixel. Bahan: struktur trabekular tulang.

5. Pembuatan Kaempferia galanga L. ekstrak Etanol

Alat: Vakum desikator

12

No KegiatanBulan1 Bulan2 Bulan3

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4Tahap Persiapan1. Mengurus ethical clearance2. Mengurus perijinan laboratorium3. Belanja alat dan bahan penelitian4. Pembuatan KEELTahap Pelaksanaan1. Perawatan dan adaptasi tikus2. Induksi ovariektomi3. Pemberian KEEL4. Pengecekan jumlah osteoblas,

osteoklas, dan osteosit5. Pengukuran ketebalan trabekula6. Penghitungan kolagen tipe ITahap Penyelesaian1. Analisa data2. Penyusunan laporan akhir

Page 19: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

Bahan: Kaempferia galanga L,etanol 50%

RANCANGAN BIAYA

No Deskripsi Jumlah Harga Satuan TotalPenyediaan Sampel dan Perawatan1 Tikus putih (Rattus

norvegicus) strain Wistar36 Rp 15.000,00 Rp 540.000,00

2 Sewa kandang 36 Rp 25.000,00 Rp 900.000,003 Ransum 36 Rp 25.000,00 Rp 900.000,00Ekstraksi Kaempferia galanga L1. Ekstraksi 250mg Rp 550.000,00 Rp 550.000,00Induksi Ovariektomi1 Benang catgut 6 pc Rp 10.000,00 Rp 65.000,002 Ketamine 100 ml Rp 75.000,003 Bacitracin serbuk 40 mg Rp 130.000,004 Alkohol 70% 100 ml Rp 15.000,005 Gentamisin/Novalgin 40 mg Rp 260.000,00Pembedahan Tikus1 Kloroform 20 ml Rp 75.000,002 Formalin 10% 200 ml Rp 60.000,003 Alkohol 100 ml Rp 15.000,004 Kapas 2 pc Rp 5.000,00 Rp 15.000,005 Vacuotainer 36 Rp 10.000,00 Rp 360.000,006 Botol organ 1 plastik Rp 30.000,00 Rp 30.000,00Pengecekan Jumlah Osteoblas, Osteoklas dan Osteosit[x3 (vertebra,femur,mandibula)]1 Pengecatan rutin 36x3 Rp 25.000,00 Rp 2.700.000,00Pengukuran ketebalan trabekula [x3 (vertebra,femur,mandibula)]1 Pengecatan rutin 36x3 Rp 15.000,00 Rp 1.620.000,00Penghitungan kolagen tipe I1 Pengecatan rutin 1 Rp 150.000,00 Rp 150.000,00Lain-lain1 Handscoen 1 pc Rp 100.000,00 Rp 75.000,002 Spuit 1 ml & 5 ml 36 Rp. 2.000,00 Rp 72.000,003 Administrasi, print, jilid Rp 250.000,004 Transportasi Rp 175.000,00Total Biaya yang Diajukan Rp 9.062.000,00

4.6 Definisi Istilah/Operasional

13

Page 20: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

1. Osteoporosis adalah keadaan kurangnya massa tulang per unit volume dan

mikroarsitektur jaringan tulang yang buruk namun bukan disebabkan oleh

defek mineralisasi (osteomalasia).

2. Ekstrak kencur adalah hasil ekstraksi cair rimpang kencur dengan pelarut

etanol. Ekstrak yang didapat dianggap memiliki kandungan ekstrak sebesar

100%. Ekstrak kencur berasal dari kota Batu yang telah disertifikasi oleh

Materia Medika. Rimpang kencur dipillih yang muda, segar, sehat, dan

berasal dari satu pohon

3. Minimum Osteoporosis Inhibitory Concentration (MOIC) adalah konsentrasi

ekstrak rimpang kencur terendah yang mampu meningkatkan aktivitas dan

viabilitas osteoblas

4.7 Prosedur Penelitian

1. Perawatan tikus

Tikus Rattus norvegicus dipelihara di kandang yang terbuat dari bak

plastik dengan tutup kandang dibuat dari anyaman kawat. Sebelum

dilakukan ovariektomi, tikus terlebih dahulu ditimbang dengan neraca

Sartorius.

2. Induksi ovariektomi

Tikus difiksasi dalam posisi supinasi, kemudian dilakukan anastesi

menggunakan ketamin i.m dengan dosis 40mg/kgBB. Bulu abdomen

dicukur, lalu dilakukan sterilisasi menggunakan alkohol 70% dan betadine

solution. Setelah itu ditutup duk steril. Dilakukan insisi transabdominal

kira-kira di atas uterus sepanjang 1,5-2 cm. Selanjutnya oviduct bagian

distal dan ovarium diligasi kemudian oviduct dan ovarium diangkat. Luka

potongan diberi basitrasin serbuk (Nebacetin). Prosedur yang sama

dilakukan untuk ovarium kanan. Luka insisi dijahit dengan catgut,

kemudian diolesi betadine dan Nebacetin, ditutup kasa steril. Kemudian

diberikan Gentamycin i.m dengan dosis 60 – 80 mg/kgBB 1 kali per hari

selama 3 hari dan Novalgin i.m dengan dosis 0,3 ml selama 1 hari

(Christina, 2010).

3. Pembuatan Kaempferia galangal L. ekstrak Etanol

14

Page 21: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

Menggunakan rimpang kencur yang segar untuk proses ekstraksi.

Rimpang kencur dihaluskan hingga terdapat 250gr yang siap untuk

ekstraksi. Bubuk rimpang kencur yang sudah halus direndam dalam

etanol 96% selama 10 hari dan sesekali dan dipekatkan menggunakan

vakum desikator dan menggunakan suhu terkontrol 40°. Hingga didapat

masa semi-solid berwarna coklat tua (Ali, 2011).

4. Pemberian KEEL

KEEL diberikan secara secara peroral sesuai perlakuan

masing-masing kelompok.

5. Pengecekan jumlah osteoblas, osteoklas, dan osteosit

a. Pengambilan sediaan tulang

Tikus dibunuh dengan dimasukkan pada tempat tertutup berisi

kapas yang ditetesi ether. Tikus yang mati diletakkan di atas alas papan

dan difiksasi. Dilakukan pemotongan pada bagian proksimal femur dan

mandibula, kemudian tulang femur dan mandibula tikus dimasukkan ke

dalam botol tertutup yang berisi formalin 10% (Arieska, 2010).

b. Pembuatan preparat jaringan tulang

Jaringan tulang dilakukan proses dekalsifikasi dengan cara

direndam di dalam asam format 8%. Setelah lunak, tulang direndam

dalam air mineral. Dilakukan dehidrasi dengan merendam pada alkohol

bertingkat. Dilakukan clearing (penerangan) dengan xylol, kemudian

dilakukan proses infiltrasi dengan parafin. Dilakukan blocking dengan

parafin cair dingin, selanjutnya dilakukan pemotongan blok parafin

dengan menggunakan mikrotom. Hasil sayatan dari blok parafin

dipasang pada gelas obyek, dan kemudian dilakukan deparafinasi

(Arieska, 2010).

c. Pewarnaan Hematoksilin dan Eosin

Sampel yang telah dipotong diletakkan di atas gelas objek.

Kemudian dilakukan rehidrasi dengan alkohol bertingkat. Tetesi dengan

Harris Hematoksilin, cuci dengan alkohol bertingkat. Tetesi dengan

Eosin, cuci dengan alkohol bertingkat, bilas dengan aquades, keringkan.

Kemudian bilas dengan air mengalir, keringkan. Tetesi dengan emelian

dan tutup dengan coverslip (Arieska, 2010).

15

Page 22: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

d. Pemeriksaan histologi untuk menghitung jumlah sel osteoblas,

osteoklas, dan osteosit

Slide tulang hasil pemeriksaan Hemaktosilin Eosin diperiksa

menggunakan Mikroskop Olympus Photo Slide BX51 dengan kamera

DP71 12 Megapixel. Kemudian jumlah sel osteoblas, osteoklas, dan

osteosit dihitung dengan pembesaran 400x pada tiap jaringan/slide dari

masing-masing tikus sebanyak 20 lapang pandang kemudian di rata-

rata (Fachrul, 2010).

6. Pengukuran ketebalan trabekula (morfometri)

Hitung kepadatan struktur trabekular tulang, dengan cara

menghitung jumlah node (hubungan antara dua atau lebih trabekular

yang berdekatan), strut, terminus (ujung bebas dari trabekular yang

tidak bergabung dengan trabekular sekelilingnya), perbandingan jumlah

node dan terminus. Masukkan hasilnya dalam Mann-Whitney U Test

untuk menentukan kriteria pengeroposan tulang, ketebalan rata-rata

korteks tulang (Mean Cortical thickness), dan ketebalan rata-rata

trabekular tulang setiap hewan coba (Mean Trabecular Thickness).

7. Pengukuran kolagen tipe I (pewarnaan Masson’s Trichrome)

Mordan dalam larutan Bouin’s pada microwave selama 1 menit,

lalu biarkan selama 15 menit. Cuci pada air keran yang mengalir untuk

menghilangkan asam picric selama 5 menit. Beri Weigert’s working

hematoxylin, tunggu 10 menit. Cuci pada air keran yang mengalir

selama 5 menit. Bilas dengan air suling. Beri Biebrich scarlet, tunggu

selama 5 menit. Bilas pada air suling. Tambahkan phosphomolybic acid,

tunggu 10 menit. Pindahkan ke dalam Aniline blue selama 5 menit. Bilas

pada air suling. Beri asam asetat 1% dan bilas pada air suling.

Keringkan, bersihkan dan tutup dengan cover glass.

4.8 Pengumpulan dan Analisa Data

Pengambilan data dan analisa data dilakukan pada minggu ke-16.

Analisis dilakukan terhadap 2 hal, yaitu viabilitas dan aktivitas sel osteoblast.

Untuk mengetahui perbedaan rata-rata viabilitas dan aktivitas sel osteoblast

antara kelompok control dan kelompok perlakuan digunakan uji statistic Oneway

Anova. Jika ada perbedaan dilanjutkan dengan uji Post Turkey HSD untuk

16

Page 23: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

mengetahui pasangan data yang berbeda (untuk melihat perbedaan dari setiap

kelompok). Penelitian ini bermakna bila p < 0,05 dan hipotesis yang menyatakan

bahwa Kaepferia galanga L. mampu sebagai agen induksi differensiasi

osteoblast via estrogen reseptor signaling pada kultur osteoporosis. Namun,

apabila p > 0,05 berarti hipotesis tersebut ditolak (Satriyo,2012).

Page 24: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

DAFTAR PUSTAKA

Agustinisari I. 1998. Pengaruh Ekstrak Jahe (Zingiber officinale Roscoe) Segar

dan Bertunas terhadap Proliferasi Beberapa Alur Sel Kanker dan Normal.

Laporan Tugas Akhir. Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi Fakultas

Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor.

Ali A. (et al.). 2011. Anti Inflammatory and Analgesic Activities of Ethanolic

Extract of Sphaeranthus Indicus Linn. Pak. J. Pharm. Sci 24(3): 405-409.

Arieska, A.W. 2010. Efek Ekstrak Etanol Daun Ceplukan (Physalis minima L.)

terhadap Jumlah Sel Osteoklas Tikus Wistar (Rattus norvegicus) Pasca

Ovariectomy. Malang: Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya.

Calderon JM. (et al.). 2011. A Review on the Dietary Flavonoid Kaempferol. Mini

Reviews in Medicinal Chemistry (11): 298-344

Cornelia N.W. (et al.).2005. Cyclic Stretching of Human Osteoblast Affect

Proliferation and Metabolism : A New Experimental Methods and Its

Application. Journal of Orthopedic Research Vol 12:70-78

Fachrul, D.O.H. 2010. Efek Ekstrak Etanol Daun Ceplukan (Physalis minima L.)

terhadap Jumlah Sel Osteoblas Tikus Wistar (Rattus norvegicus) Pasca

Ovariectomy. Malang: Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya.

Gholib D. 2009. Daya Hambat Ekstrak Kencur (Kaempferia galanga L.) terhadap

Trychophyton mentagrophytes dan Cryptococcus neoformans pada Jamur

Penyebab Penyakit Kurap pada Kulit dan Penyakit Paru. Bul. Litro 20(1):

59-67.

Guo AJ. (et al.). 2012. Kaempferol as a Flavonoid Induces Osteoblastic

Differentiation via Estrogen Receptor Signaling. Chinese Medicine 7(10)

Handschin AE. (et al.). 2006. Cbfa-1 {Runx-2) and Osteocalcin Expression by

Human Osteoblast in Heparin Osteoporosis in Vitro. Clinical and Applied

Thrombosis/Hemostasis 12(4): 465-472

Kumar V, Cotran RS, Robbins SL. Buku Ajar Patologi. 7th ed, Vol. 1. Jakarta:

Penerbit Buku Kedokteran EGC, 2007: 189-1.

Liu B. (et al.). 2010. Supercritical Carbon Dioxide Extraction of Ethyl p-

methoxycinnamate from Kaempferia galanga L. Rhizome and Its Apoptotic

Induction in Human HepG2 Cells. Natural product research 24(20): 1927-

1932.

Page 25: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

Murai (et al.).2011. On Site Visual Colorimetry for Dissolve Trace Manganese

After Extraction into Ion Associate Phase Retained on Membrane Filter.

Japan Analyst Vol 60 No 6:507

Satriyo (et al.).2012.Akar Putri Malu (Momosa Pudica) Ekstrak Metanol sebagai

Accelerator Penyembuhan Luka Mukosa Oral pada Model Tikus Wistar

Diabetes

Umar MI. (et al.). 2011. Phytochemistry and Medicinal Properties of Kaempferia

galanga L. (Zingiberaceae) Extracts. African Journal on Pharmacy and

Pharmacology 5(14): 1638-1647

Vincent KA. (et al.). 1992. Micropropagation of Kaempferia galanga L.- a

Medicinal Plant. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 28: 229-230.

Wada Y. 2012. The Effect of Enamel Matrix Derivative on Spreading,

Proliferation, and Differentiation of Osteoblast Cultured on Zirconia. The

International Journal of Oral and Maxillofacial Implants: 849-858

Wenguang Liu (et al.).2001. Overexpression of Cbfa1 in Osteoblast Inhibits

Osteoblast Maturation and Causes Osteopenia with multiple fracture.JCB

Vol. 155 No 1:157-166

Yoshiyuki Wada (et al.).2012. The Effect of Enamel Matrix Derivative on

Spreading, Proliferation, and Differentiation of Osteoblast Cultured on

Zirconia. The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants Vol 27:

849-858

Page 26: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

LAMPIRAN

1. Biodata Ketua a. Nama Lengkap : Deddy Dwi Septian

NIM : 105070400111033 Tempat, Tanggal Lahir : Malang, 28 september 1991 Alamat : Jalan Danau Rawapening H5/D16Malang No. Hp : 085646852720 Email : [email protected] Angkatan : 2010Judul Karya Tulis yang pernah dibuat :- Uji Efektivitas Daun Lidah Buaya (aloe Vera) terhadap luka abrasi akibat rotary shanks dan luka overheating akibat handpiece pada bibir pas operasi odontektomi molar 3 (2011)

- Ekstrak meniran sebagai imunomodulator (2010) - Akar putri malu (Mimosa pudica) ekstrak kloroform sebagai

akselerator penyembuhan luka mukosa oral pada model tikus wistar diabetes. (2011)

- Car-gum : permen karet berbasis biosensor Ig A sebagai alat deteksi karies masa depan. (2012)Prestasi:

1. Finalis PIMNAS UMY 20122. Juara 1 paper IMSTC universitas sriwijaya Palembang 20133. Juara 1 poster ilmiah IMSTC universitas sriwijaya Palembang 20134. Oral Presentation 2 scientific papers in Taiwan AISCT 20135. Semifinalist International AMSC paper competition INAMSC jakarta 20136. Finalis KTI BROCA universitas atmajaya 20137. Finalis poster ilmiah BROCA universitas atmajaya 2013

Malang, 6 April 2013

(Deddy Dwi Septian) 105070400111033

Page 27: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

2. Biodata Anggotaa. Nama Lengkap : Khrisna Rangga Permana

NIM : 105070106111004 Tempat, Tanggal Lahir : Lampung, 6 Juli 1992 Alamat : Terusan Sigura-gura D-190 Malang No. Hp : 08970331167 Email : [email protected] Angkatan : 2010 Judul Karya Tulis yang pernah dibuat:

- DINAMIK (Desain Ubin Keramik Batik) : Inovasi dalam Upaya Peletarian Budaya Batik Asli Indonesia (2011)- A Cross Sectional Study: Relationship Between Leukopenia and Thrombocytopenia to Morbidity of HIV in Saiful Anwar Hospital Malang (2011)

Prestasi: 1. Finalis PIMNAS UMY 2012

2. 3rd winner scientific poster EAMSC 2012 singapore3. 1st winner poster AMSC 2012 Philippines4. 3rd winner photography AMSC 2012 Phillipines5. Juara 1 paper IMSTC universitas sriwijaya Palembang 20136. Juara 1 poster ilmiah IMSTC universitas sriwijaya Palembang 20137. Oral Presentation 2 scientific papers in Taiwan AISCT 20138. Semifinalist International AMSC paper competition INAMSC jakarta 20139. Finalis KTI BROCA universitas atmajaya 201310. Finalis poster ilmiah BROCA universitas atmajaya 201311. Finalis KTI SRF universitas sumatra utara 2013

Malang, 6 April 2013

(Khrisna Rangga Permana) 105070106111004

Page 28: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

b. Nama Lengkap : Ivan Bintang PermanaNIM : 115070107121003

Tempat, Tanggal Lahir : Jakarta, 14 Juli 1992 Alamat : Janur Elok 7 qf 6 nomor 7 No. Hp : 085710258055 Email : ivan.bintang @ gmail.com Angkatan : 2011Judul Karya Tulis yang pernah dibuat:

- Penggunaan Lipid Beta untuk Memberhentikan Sensasi Pedas di Lidah (2011)- Vaksin Amoebiasis yang Disebabkan Entamoba hystolica Menggunakan Protein LecA yang Terdapat Pada Staphylococcus aureus (2012)Prestasi:1. Juara 1 scientific video IMSTC universitas sriwijaya Palembang 20132. Lolos pendanaan PKM-P PIMNAS 2013

Malang, 6 April 2013

(Ivan Bintang Permana) 115070107121003

Page 29: Penelitian Mandiri LSIM Fiiiiiix

3. Biodata Dosen PendampingNama : Dr.drg. Nur Permatasari MS.NIP : 19601005 199103 2 001Jabatan : Staf Pengajar Laboratorium FarmakologiFakultas/Program studi : Kedokteran/Pendidikan dokterPerguruan tinggi : Universitas BrawijayaBidang keahlian : FarmakologiPenelitian terbaru :- The action of Physalis minima and Physalin on estrogen receptor in HUVECs - Penelitian Unggulan (reseach grant from Ministry of National Education) (2009)- Use of Physalis minima in the prevention of disturbance of arteriogenesis and angiogenesis in diabetic rats - Penelitian Unggulan (reseach grant from Ministry of National Education): 2010- Mechanism of endothelial progenitor cells disturbance exposed to high glucose concentration - IPTEKDOK (reseach grant from Ministry of National Education): 2009-2010 - The preventive effects of Physalis minima in the disturbance of endothelail progenitor cell functions that exposed to high glucose concentartion – UPP ( reseach grant from Faclty of Medicine Brawijaya University): 2011 (ongoing)

Malang, 6 April 2013

(Dr.drg. Nur Permatasari MS . ) 0005106007