1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Dewasa ini, kanker payudara masih menjadi salah satu penyakit paling

mengancam manusia. Menurut prediksi WHO, pada 2030 penderita kanker

payudara mencapai angka 13,1 juta jiwa. Metode pengobatan kanker payudara

menggunakan kemoterapi masih dipilih hingga saat ini. Agen kemoterapi kanker

payudara yang kini masih banyak dipakai adalah doksorubisin. Doksorubisin

bersifat menghambat pertumbuhan sel kanker payudara T47D (Abdolmohammadi

et al., 2008).

Doksorubisin menimbulkan efek samping merugikan berupa penurunan

sistem imun tubuh. Doksorubisin menurunkan sistem imun tubuh melalui

beberapa mekanisme, yaitu penurunan fungsi sel makrofag (Asmis et al., 2006),

penurunan proliferasi sel limfosit dan TCD4+/TCD8+ (Zhang et al., 2005) serta

hepatotoksik (Bagchi et al., 1995). Penelitian lain membuktikan bahwa

doksorubisin memiliki efek sitotoksik pada sel Vero (model sel normal) (Phonnok

et al., 2010). Oleh karena itu dibutuhkan usaha untuk meminimalisir efek

merugikan ini. Salah satunya dengan mengkombinasikan pemakaian doksorubisin

dan obat bahan alam.

Sarang semut (Myrmecodia tuberosa Jack) merupakan tanaman yang

banyak tumbuh di daerah tropis, termasuk Indonesia. Sarang semut memiliki

berbagai khasiat untuk kesehatan. Penelitian membuktikan fraksi etil asetat

2

ekstrak sarang semut meningkatkan fagositosis sel makrofag dan proliferasi sel

limfosit (Hertiani et al., 2010). Ekstrak etanol sarang semut secara in vivo dapat

meningkatkan TCD4+ dan TCD8+ pada tikus galur SD (Sprague Dawley) setelah

diberikan doksorubisin (Sumardi et al., 2013). Sebagai agen antikanker, ekstrak

metanol dari spesies Myrmecodia platytyrea terbukti mampu menghambat

proliferasi sel hepatoma (HepG2) (Mizaton et al., 2010). Penelitian pada spesies

Hydnophytum formicarum dilaporkan adanya aktivitas induksi apoptosis sel

kanker payudara (MCF-7) (Hasmah et al., 2008). Selain itu, penelitian pada

ekstrak metanol Myrmecodia platytyrea dilaporkan tidak mempengaruhi sel Vero

(Mizaton et al., 2010).

Senyawa kimia dalam sarang semut yang bertanggung jawab pada aktivitas

peningkatan proliferasi sel limfosit dan antikanker adalah senyawa golongan fenol

dan flavonoid (Namgoong et al., 1994; Hasmah et al., 2008). Senyawa golongan

fenol dan flavonoid banyak terdapat dalam fraksi non n-heksan ekstrak etanol

sarang semut. Penelitian mengenai pengaruh fraksi non n-heksan ekstrak etanol

sarang semut sebagai ko-kemoterapi pengobatan doksorubisin terhadap proliferasi

sel limfosit, peningkatan aktivitas sitotoksik pada sel T47D dan pengaruhnya ke

sel Vero (model sel normal) belum pernah dilakukan. Pengujian ini dilakukan

dengan MTT assay dilanjutkan pembacaan memakai microplate reader. Pengaruh

kombinasi doksorubisin dan fraksi non n-heksan ekstrak etanol sarang semut pada

sel limfosit dilihat dari nilai indeks stimulasinya (IS). Sedangkan pada sel Vero

dan sel T47D dilihat dari nilai persen viabilitasnya. Hasil akhir penelitian

3

diharapkan dapat memberikan kontribusi berupa informasi ataupun data untuk

pengatasan efek samping penurunan sistem imun tubuh akibat penggunaan

doksorubisin.

B. Rumusan Masalah

1. Apakah fraksi non n-heksan ekstrak etanol sarang semut dapat meningkatkan

proliferasi sel limfosit akibat penggunaan doksorubisin?

2. Apakah fraksi non n-heksan ekstrak etanol sarang semut mampu

meningkatkan efek sitotoksik doksorubisin pada sel kanker payudara T47D?

3. Apakah fraksi non n-heksan ekstrak etanol sarang semut dapat mempengaruhi

pertumbuhan sel Vero (model sel normal) ketika dikombinasi dengan

doksorubisin?

C. Tujuan Penelitian

1. Tujuan Umum

Secara umum penelitian ini bertujuan meneliti potensi bahan alam

sebagai agen ko-kemoterapi untuk meningkatkan efektivitas obat anti kanker.

2. Tujuan Khusus

a. Mengetahui efek pemberian kombinasi fraksi non n-heksan ekstrak etanol

sarang semut dan doksorubisin pada sel limfosit.

b. Mengetahui efek pemberian kombinasi fraksi non n-heksan ekstrak etanol

sarang semut dan doksorubisin pada sel T47D.

c. Mengetahui efek pemberian kombinasi fraksi non n-heksan ekstrak etanol

sarang semut dan doksorubisin pada sel Vero.

4

D. Tinjauan Pustaka

1. Sarang Semut (Myrmecodia tuberosa Jack)

Gambar 1. Sarang semut (Myrmecodia tuberosa Jack) (Tanaman Karnivora, 2008)

Sarang semut telah banyak digunakan masyarakat Papua dalam

pengobatan tradisional. Masyarakat Papua mengolah bagian hipokotil sarang

semut lalu diminum untuk tujuan pengobatan. Sarang semut bersifat epifit

pada batang tanaman misalnya pohon kayu putih (Melaleuca), cemara

gunung (Casuaria), Kaha (Castasinopsis) dan Nothopagus (Soeksmanto et al.,

2010). Sarang semut termasuk dalam klasifikasi sebagai berikut:

Divisi : Tracheophyta

Kelas : Magnoliopsida

Subkelas : Lamiidae

Ordo : Gentanales

Famili : Rubiaceae

Genus : Myrmecodia

Spesies : Myrmecodia tuberosa Jack

(Systema naturae, 2000)

5

Sarang semut bersimbiosis mutualisme dengan hewan semut (Iridomyrmex)

untuk memenuhi kebutuhannya (Soeksmanto et al., 2010). Terdapat beberapa

spesies sarang semut dari genus Myrmecodia antara lain spesies Myrmecodia

pendans dan Myrmecodia tuberosa.

Penelitian mengenai potensi sarang semut telah banyak dilakukan.

Sarang semut berpotensi sebagai imunomodulator (Hertiani et al., 2010).

Pengujian efek toksisitas akut dan subkronis ekstrak terpurifikasi sarang

semut (Myrmecodia tuberosa Jack) pada dosis 800 mg/kgBB pada mencit

Balb/c dilaporkan tidak muncul efek toksik (Ediati et al., 2012). Ekstrak

etanol sarang semut mengandung senyawa fenolik, saponin, terpenoid,

antosianidin, flavonoid dan iridoid (Hertiani et al., 2010; Effendi et al.,

2013). Senyawa golongan fenol memiliki kemampuan menghambat

perkembangan kanker melalui penghambatan angiogenesis dan

perkembangan menjadi metastasis (Wahle et al., 2010). Senyawa fenol

memiliki kemampuan memodulasi aktivitas antikanker melalui interaksi

dengan growth factor receptor dan cell signaling cascade termasuk kinase

dan faktor transkripsinya (Wahle et al., 2010). Sedangkan golongan senyawa

flavonoid telah terbukti memiliki aktivitas sebagai agen kemoprevensi

maupun kemoterapi. Aktivitas flavonoid terjadi melalui inaktivasi

karsinogen, antiproliferatif, cell cycle arrest, induksi apoptosis dan

diferensiasi, penghambatan angiogenesis, antioksidan serta mencegah

resistensi pada saat dikombinasi dengan obat lain (Ren et al., 2003).

6

2. Sistem Imun Tubuh

Sistem imun merupakan mekanisme pertahanan tubuh mencegah

kerusakan. Sistem imun tubuh berfungsi melindungi tubuh dari masuknya

benda asing berbahaya misalnya bakteri, virus dan alergen. Sistem imun tubuh

digolongkan menjadi sistem imun bawaan (innate immune system) dan sistem

imun spesifik (spesific immune system) (Schultz et al., 1987).

Sistem imun bawaan adalah sistem imun yang pertama kali muncul

setelah tubuh terpapar zat asing. Sistem imun bawaan bersifat tidak spesifik

dan bekerja cepat (Nyland, 2009). Sistem imun bawaan terdiri dari sel natural

killer (NK), sel mast, sel dendritik, dan fagosit (Heath, 2002). Sistem imun

bawaan juga berperan sebagai antigen presenting cell (APC). APC bekerja

melalui tiga mekanisme, yaitu mengekspresikan antigen melalui permukaan sel

agar mudah dikenali oleh sel limfosit, memproduksi limfokin (IL-1) dan

melakukan interaksi dengan sel limfosit melalui MHC II (Schultz et al., 1987).

Sel dendritik, sel makrofag, sel B dan FDC (Follicular Dendritic Cells)

bertanggung jawab pada fungsi APC ini (Stagg and Knight, 2001).

Sistem imun spesifik adalah sistem imun yang dibentuk tubuh setelah

mengenali zat asing (antigen). Sistem imun spesifik bekerja pada antigen

spesifik (Alberts et al., 2002). Komponen sistem imun spesifik adalah sel

limfosit. Sel limfosit dibagi menjadi sel limfosit B dan sel limfosit T (Heath,

2002).

7

3. Sel Limfosit

Sel limfosit adalah bagian sistem imun spesifik tubuh. Sel limfosit dibagi

menjadi dua komponen, yaitu limfosit T dan limfosit B (Kersey et al., 1987).

Komunikasi antar sel imun dilakukan melalui molekul permukaan sel dan zat-

zat mediator. Sel limfosit berperan dalam pertahanan, homeostasis, dan

surveillance (Kersey et al., 1987).

Gambar 2. Proses produksi dan diferensiasi sel limfosit T dan B (Kersey, 1975)

Kedua tipe sel limfosit pada tubuh manusia memiliki beberapa

perbedaan. Sel limfosit T diproduksi di kelenjar timus lalu dimatangkan di

limpa (Benjamin et al., 2000). Sedangkan sel limfosit B diproduksi di bursa

fabrisius (Kersey et al., 1987).

Sistem imun spesifik menghasilkan produk imunitas yang bekerja pada

antigen tertentu. Sel limfosit T berfungsi mengenali antigen dan

mempresentasikannya kepada sel limfosit B. Sel T berdasarkan fungsinya

8

dikelompokkan menjadi T helper, T cytolitic dan T memory. T helper

berfungsi membantu sel limfosit B mengenali antigen. Sel T cytolitic

berfungsi menyerang secara langsung antigen. Lalu, sel T memory berfungsi

menyimpan informasi mengenai antigen yang pernah masuk (Alberts et al.,

2002). Setelah antigen dikenali, sel B membentuk sel plasma kemudian

menghasilkan antibodi untuk mengeliminasi antigen (Kersey et al., 1987).

4. Sel T47D

Sel T47D merupakan sel kanker payudara yang diisolasi dari jaringan

tumor duktal payudara wanita berumur 54 tahun pada tahun 1970 (Abcam,

2013). Sel T47D membawa reseptor untuk senyawa-senyawa steroid dan

calcitonin (Abcam, 2013). Sel T47D mengekspresikan protein p53 yang telah

bermutasi. Sehingga kemampuan p53 untuk meregulasi siklus sel hilang dan

sel kanker dapat berkembang lebih cepat. Hilangnya kemampuan p53 juga

mengakibatkan regulasi protein Bax dan Puma terhambat (Gewies, 2003).

Kedua protein ini merupakan protein regulator protein proapoptosis.

Sel T47D merupakan sel kanker tergolong ER/PR positif (Schafer et al.,

2000). ER positif berarti sel kanker tersebut merespon adanya hormon

estrogen (Chen et al, 2013). Semakin besar kadar estrogen, peningkatan

proliferasi sel juga meningkat. Induksi estrogen dari luar pada sel T47D dapat

meningkatkan proliferasinya (Verma et al., 1998). Sedangkan PR positif

berarti sel kanker tersebut merespon adanya hormon progesteron. Beberapa sel

9

kanker dapat bersifat lebih agresif karena adanya gen HER2. Gen HER2

menyebabkan sel tumbuh dan berkembang lebih cepat (Chen et al., 2013).

Gambar 3. T47D cell line dilihat secara mikroskopi (Anonimc, 2014)

Sel T47D cocok menjadi objek uji in vitro. Sel kanker T47D mudah

dalam penanganannya, kemampuan replikasinya tinggi dan tak terbatas.

Suspensi sel T47D memiliki homogenitas tinggi.

Selama ini kanker payudara dapat disembuhkan melalui terapi

hormon/endokrin dan kemoterapi. Terapi endokrin biasa diberikan pada

wanita setelah operasi kanker payudara, atau pendamping pasca kemoterapi.

Terapi endokrin mencegah kambuhnya kanker payudara melalui

penghambatan efek estrogen. Sedangkan pada proses kemoterapi, sel T47D

terbukti sensitif pada kemoterapi doksorubisin (Zampieri et al., 2002).

10

5. Sel Vero

Sel Vero merupakan sel yang didapatkan dari ginjal African Green

Monkey oleh peneliti Jepang pada tahun 1962 (Philips, 2013). Sel Vero

berfungsi sebagai kontrol positif yang mewakili sel normal pada tubuh

manusia. Sel Vero dipakai juga pada penelitian bidang virus, bakteri

intraseluler dan parasit. Pada pengembangan vaksin, sel Vero digunakan untuk

mengembangkan vaksin virus influenza (Philips, 2013). Hingga kini telah

dikenal beberapa tipe sel Vero, yaitu Vero 76 dan Vero E6.

Tiap tipe sel Vero memiliki karakteristik dan sifat tertentu. Vero 76

memiliki karakteristik pertumbuhan yang lebih lambat daripada sel Vero awal

(Anonima, 2013). Vero 76 biasa digunakan pada deteksi dan penghitungan

virus demam hemoragi dengan uji plaque. Vero E6 menunjukkan efek

penghambatan kontak sehingga sesuai untuk propagasi virus yang bereplikasi

lambat (Anonimb, 2013).

Sel Vero dapat disimpan dalam nitrogen cair atau pada suhu 80oC dalam

waktu lama (Ammerman et al., 2009). Stok beku ini memerlukan

pengembangbiakan terlebih dahulu sebelum dilakukan eksperimen. Sel Vero

merupakan sel yang tak dapat berkembang apabila berada dalam suspensi

(Ammerman et al., 2009). Kondisi percobaan juga harus dipertahankan

sterilisitasnya agar terhindar dari kontaminasi.

11

Gambar 4. Vero cell line dilihat secara mikroskopi (Anonimd, 2014)

Sel Vero bukan merupakan sel kanker (Sheets, 2000). Mekanisme

pertumbuhan dan penghambatannya sama dengan sel normal, oleh karena itu

terdapat pula mekanisme penghentian pertumbuhan. Sel Vero yang terus

berkembang semakin lama akan memenuhi luas area media yang digunakan.

Kemudian terjadi kontak antar sel yang mengakibatkan sel menerima sinyal

untuk menghentikan pertumbuhan.

6. Doksorubisin

Doksorubisin adalah agen kemoterapi yang banyak dipakai dalam terapi

kanker. Doksorubisin termasuk golongan antibiotik antrasiklin. Doksorubisin

memiliki efek pada leukemia limfoblast akut, kanker payudara, kanker

ovarium dan karsinoma hepatoseluler (Zhang et al., 2005). Doksorubisin

bekerja melalui mekanisme pengikatan DNA, pengeblokan topoisomerase II,

12

terganggunya perbaikan DNA dan pembentukan radikal bebas (Thorne et al.,

2011).

Gambar 5. Struktur Doksorubisin (Arcamone, 1972)

Doksorubisin menimbulkan efek samping pada pemakaiannya.

Doksorubisin memiliki pengaruh pada kardiotoksisitas yang menyebabkan

kardiomiopati dan gagal jantung kongesti (Ibsen et al., 2011). Doksorubisin

berefek merusak kelenjar timus (Sultana et al., 2010). Doksorubisin juga dapat

menekan sistem imun tubuh melalui penurunan fungsi sel makrofag (Asmis et

al., 2006), penurunan proliferasi sel limfosit dan CD4+/CD8+ (Zhang et al.,

2005) serta menyebabkan hepatotoksik (Chen et al., 2011).

Doksorubisin dipakai secara kombinasi lebih efektif daripada pemakaian

secara tunggal (Bruton et al., 2005). Efek samping doksorubisin dapat

dikurangi dengan cara mengkombinasikannya bersama obat lain.

Doksorubisin dikombinasi bersama senyawa fitokimia yang diharap dapat

mengurangi efek sampingnya.

13

E. Landasan Teori

Doksorubisin saat ini masih menjadi obat utama dalam proses pengobatan

kanker payudara. Pemakaian doksorubisin dalam pengobatan kanker payudara

memiliki keunggulan dalam aksinya yang cepat dan efektif. Doksorubisin bekerja

menghambat proliferasi sel melalui mekanisme pengikatan DNA, pengeblokan

topoisomerase II, terganggunya perbaikan DNA dan pembentukan senyawa

radikal bebas. Doksorubisin menimbulkan efek samping pada sistem imun tubuh

melalui penurunan jumlah sel limfosit. Doksorubisin juga terbukti bersifat

sitotoksik pada sel Vero (model sel normal). Sel limfosit adalah bagian sistem

imun tubuh adaptif. Penurunan jumlah sel limfosit menimbulkan penurunan

kemampuan tubuh melawan serangan penyakit dari luar.

Sarang semut merupakan salah satu tanaman asli Indonesia yang

menyimpan manfaat kesehatan. Sarang semut terbukti dapat meningkatkan

proliferasi sel limfosit dan kadar TCD4+ dan TCD8+. Sarang semut memiliki

kemampuan menghambat perkembangan sel kanker payudara dan tidak

memberikan pengaruh pada sel Vero (model sel normal). Fraksinasi dengan n-

heksan pada ekstrak etanol sarang semut berfungsi mengeliminasi lemak, resin

dan senyawa non polar di dalam ekstrak, sehingga dapat meningkatkan

konsentrasi senyawa yang bersifat lebih polar dari n-heksan yaitu senyawa

golongan fenol dan flavonoid. Keberadaan senyawa golongan fenol dan flavonoid

di dalam sarang semut menimbulkan aktivitas peningkatan sistem imun tubuh dan

penghambatan pertumbuhan sel kanker.

14

F. Hipotesis

1. Fraksi non n-heksan ekstrak etanol sarang semut dapat meningkatkan

proliferasi sel limfosit ketika dikombinasikan dengan doksorubisin.

2. Fraksi non n-heksan ekstrak etanol sarang semut dapat meningkatkan efek

sitotoksik doksorubisin pada sel T47D .

3. Kombinasi Fraksi non n-heksan ekstrak etanol sarang semut dengan

doksorubisin tidak berpengaruh pada sel Vero.