PENGARUH PAPARAN OBAT NYAMUK TERHADAP GAMBARAN HISTOPATOLOGI SEL LEYDIG TIKUS SPRAGUE DAWLEY JURNAL MEDIA MEDIKA MUDA

Transkripsi

1 PENGARUH PAPARAN OBAT NYAMUK TERHADAP GAMBARAN HISTOPATOLOGI SEL LEYDIG TIKUS SPRAGUE DAWLEY JURNAL MEDIA MEDIKA MUDA Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan guna mencapai gelar sarjana strata-1 kedokteran umum FARIZ EKA SETIAWAN PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA KEDOKTERAN FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS DIPONEGORO 2014

2

3 PENGARUH PAPARAN OBAT NYAMUK TERHADAP GAMBARAN HISTOPATOLOGI SEL LEYDIG TIKUS SPRAGUE DAWLEY Fariz Eka Setiawan a), Ika Pawitra Miranti b), Tri Indah Winarni c) ABSTRAK Latar belakang: Diferensiasi sel Leydig pada masa neonatus merupakan periode yang kritis dan membutuhkan keseimbangan estrogen-testosteron yang diatur oleh aksis hipothalamus-hipofisis-testis. Senyawa lingkungan yang dikenal sebagai Endocrine distrupting chemicals (EDCs) diketahui dapat berikatan dengan reseptor estrogen dan diyakini akan menggangu keseimbangan aksis hipothalamus-hipofisistestis sehingga menyebabkan gangguan diferensiasi sel Leydig. Obat nyamuk merupakan salah satu senyawa EDCs. Tujuan: Mengetahui pengaruh obat nyamuk jumlah Sel Leydig tikus Sprague Dawley secara histopatologi. Metode: Jenis penelitian ini adalah true experimental dengan post test only control group design. Menggunakan sampel 25 testis Tikus Sprague Dawley yang dipapar obat nyamuk sejak baru lahir (usia 3 hari) selama 20 hari. Semua tikus dibagi menjadi 5 kelompok : kelompok kontrol (grup 1) dan 4 kelompok perlakuan (grup 2 : grup estradiol, grup 3 : obat nyamuk lingkar, grup 4 : obat nyamuk cair 3 ml, grup 5 : obat nyamuk cair 4 ml). Grup 2 diinjeksi 25 µg estradiol 3-benzoat secara subkutan 2 hari sekali, grup 3 dipapar obat nyamuk bakar selama 8 jam sehari dan setiap hari obat nyamuk cair disemprotkan dengan nebulizer setiap 2 menit sekali pada grup 4 dan 5. Uji statistik menggunakan One Way ANOVA dan Post Hoc test. Hasil: Jumlah rata-rata sel leydig kelompok kontrol adalah terendah (513,2 59,793) dibandingkan kelompok perlakuan estradiol (648,6 28,919), obat nyamuk bakar (578,6 26,350), nyamuk cair 3 ml (542,8 16,724), obat nyamuk cair 4 ml (571,6 32,516). Didapatkan perbedaan yang bermakna antara kelompok perlakuan (grup 2 (p=0,000), grup 3 (p=0,009) dan grup 4 (p=0,018) dibandingkan dengan kelompok kontrol. Kesimpulan: Paparan obat nyamuk pada masa neonatus meningkatkan jumlah sel leydig, yang dikenal sebagai hyperplasia sel leydig. Kata kunci: Sel Leydig, obat nyamuk, gambaran histopatologi, Endocrine Distrupting Chemicals a) Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro b) Staf Pengajar Bagian Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro c) Staf Pengajar Bagian Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro

4 ABSTRACT Background : Leydig cell differentiation during neonatal period is a very critical, and testosteron-estrogen balance is necessary and maintained by hipothalamicpituitary-gonadal axis. Environment substances called Endocrine distrupting chemicals (EDC s) can bind to estrogen receptor, it may disrupt the hipothalamicpituitary-gonadal axis. Mosquito repellent one of EDC s. Objective: to seek the effect of mosquito repellent on leydig cells Sprague Dawley Rat testes using histopathological section. Methods: this was a true experimental study with post only control group design.twenty five neonatal SD rats were exposed to mosquito repellent since neonatal (day 3) for 20 days. All rats are divided into 5 groups : control group (group 1) and 4 treatment groups (group 2: estradiol group, group 3: mosquito repellent coil, group 4: 3 ml liquid mosquito repellent, group 5: 4 ml mosquito repellent). Group 2 was administered with 25 µg estradiol 3-benzoat s.c injection on alternate days, group 3 was exposed to smoke of burned mosquito repellent coil for 8 hours a day, and everyday liquid mosquito repellent was exposed to rat using nebulizer every 2 minutes (group 4 and 5). One Way ANOVA dan Post Hoc test were used to analize the data. Results: the control group had the lowest mean on total leydig cells number (513,2 59,793), compared to estradiol group (648,6 28,919), burned mosquito repellent coil (578,6 26,350), 3 ml liquid mosquito repellent (542,8 16,724) and 4 ml liquid mosquito repellent (571,6 32,516). There was a significant different between treated groups (group 2 (p =0,000), group 3 (p=0,009) and group 5 (p=0,018)) compared to the control group. Conclusion: mosquito repellent exposure on neonatal period increases the leydig cell number, called hyperplasia. Keywords: leydig cell, mosquito repellent, histopathology section, Endocrine Distrupting Chemicals a) Student of Medical Faculty Diponegoro University b) Lecture of Departement of Anatomical Pathology, Medical Faculty Diponegoro University c) Lecture of Departement of Anatomy,Medical Faculty Diponegoro University

5 PENDAHULUAN Zat-zat kimia yang bekerja mengganggu siklus hormonal tubuh disebut sebagai endocrine distrupting chemicals (EDCs). Senyawa EDCs dapat berikatan dengan reseptor estrogen dalam tubuh. Ikatan antara EDCs dengan reseptor berifat irreversible dan memiliki afinitas yang tinggi sehingga sulit di degradasi tubuh Paparan EDCs pada saat periode kritis pertumbuhan dan perkembangan organ-organ tubuh (intrauterin dan neonatal) dapat menimbulkan gangguan yang berat. 2 Manifestasi karena paparan EDCs seringkali muncul setelah waktu yang cukup lama. Lama paparan dan jenis EDCs juga memengaruhi manifestasi yang akan muncul. 2 Pada masa neonatus, keseimbangan testosteron-estrogen sangat penting dalam proses differensiasi sel Leydig. Differensiasi sel Leydig mulai berlangsung sesaat setelah lahir dan akan berlangsung sampai dewasa. 3 Paparan estrogen yang berlebih pada masa neonatal akan memengaruhi difereniasi sel Leydig. Sel Leydig merupakan penghasil hormon testosteron. Enzim aromatase akan merubah testosteron menjadi estrogen sesuai dengan yang dibutuhkan tubuh dan mekanisme tersebut di atur oleh Hipothalamic-pituitary-gonadal axis. Pestisida, insektisida dan bahan-bahan kimia yang ada di sekitar manusia dipercaya memiliki sifat sebagai EDCs. 4 Peningkatan penggunaan bahan kimia dalam kehidupan sehari-hari semakin meningkatkan resiko akibat paparan terhadap manusia. Bahan di dalam obat nyamuk di tengarai memiliki sifat sebagai EDCs. Pada penelitian ini dilakukan paparan obat nyamuk selama 20 hari pada periode neonatal untuk mengetahui pengaruh paparan terhadap jumlah sel Leydig. METODE Penelitian ini menggunakan desain true experimental post test only control group design. Sampel penelitian ini adalah Tikus jantan Sprague Dawley usia 3 hari dengan berat 6-8 gram dan tidak memiliki kelainan anatomi. Pada penelitian ini terdapat 5 grup (1 grup kontrol dan 4 grup perlakuan). Penelitian ini Laboratorium Patologi Anatomi Rumah Sakit dr. Kariadi Semarang dan Laboratorium Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro sejak bulan Mei hingga Juli 2014.

6 Pemeliharaan dan perlakuan pada hewan coba dilakukan oleh Dr. dr. Tri Indah Winarni M.Si.Med dengan judul Alteration of Rat Reproductive Organ in Adulthood caused by the Exposure of foreign Estrogenic Compunds (Mosquito Insecticides) during Early Life di Laboratorium Penelitian dan Pengujian Terpadu Universitas Gadjah Mada Yogyakarta pada tahun Tikus pada grup kontrol (grup 1) dipelihara sesuai standar sampai usia 100 hari. Pada grup 2 tikus disuntikkan 25 µg estradiol 3-benzoat secara subkutis 2 hari sekali selama 20 hari dan kemudian di pelihar sampai usia 100 hari. Grup 3 dipaparkan asap obat nyamuk bakar bentuk lingkar selama 8 jam perhari selama 20 hari kemudian dipelihara sampai usia 100 hari. Grup 4 dan grup 5 di paparkan obat nyamuk cair yang diuapkan dengan nebulizer setiap 2 menit sekali selama 20 hari (grup 4 : 3 ml, grup 5 : 4 ml) dan kemudian dipelihara sampai usia 100 hari. Pada usia 100 hari tikus dilakukan anestesi dengan ether kemudian diterminasi dengan cervical dislocation, diambil organ testis dan di proses secara histopatologi dengan pengecatan Haematoxylin dan eosin. Penghitungan sel Leydig dilakukan dengan perbesaran 1000X. Ethical clearance diperoleh dari Komisi Etik Penelitian Kesehatan FK Undip/ RSUP dr. Kariadi Semarang. HASIL Tabel 1. uji One Way ANOVA untuk melihat signifikansi perubahan Sel Leydig pada masing-masing perlakuan Kelompok Perlakuan Mean SD P 1 513,2 59, ,6 28, ,6 26,350 0,000* 4 542,8 16, ,6 32,516 Keterangan : * Signifikan p < 0,05

7 Hasil uji One Way ANOVA didapatkan nilai p = 0,000, karena p < 0,05 maka dapat disimpulkan terdapat perbedaan bermakna pada kelompok perlakuan dan dilanjutkan dengan Post Hoc test untuk mengetahui perbedaan antara masing-masing kelompok. Tabel 2. Uji Post Hoc untuk melihat signifikansi perbedaan jumlah Sel Leydig pada masing-masing perlakuan Variabel P 2 P 3 P 4 P 5 P1 0,000* 0,009* 0,207 0,018* P2 0,006* 0,000* 0,003* P 3 0,131 0,761 P 4 0,219 Keterangan : * signifikan p < 0,05 P1 = Grup 1 P2 = Grup 2 P3 = Grup 3 P4 = Grup 4 P5 = Grup 5 Pada tabel tersebut menunjukkan terdapat perbedaan yang bermakna antara kelompok P1 dan kelompok P2, P3dan P5 karena p < 0,05, namun tidak terdapat perbedaan yang bermakna antara kelompok P1 dan P4. Perbedaan yang bermakna juga terjadi antara kelompok P2 dengan kelompok P3, P4 dan P5 karena p < 0,05. Tidak terdapat perbedaan yang bermakna antara kelompok P3 dengan kelompok P4 dan P5 karena p > 0,05. Antara kelompok P4 dan P5 tidak terdapat perbedaan yang bermakna secara statistik karena p > 0,05.

8 Gambaran histopatologi sel Leydig Foto preparat (pengecatan H&E, perbesaran 1000X) Keterangan : A : Grup 1 (Kontrol) ; B : Grup 2 ; C : Grup 3 ; D : Grup 4 ; E : Grup 5

9 PEMBAHASAN Masa neonatal adalah masa yang penting bagi proses pematangan dan diferensiasi sel Leydig dan memerlukan keseimbangan antara testosteron dan estrogen tubuh. 5 Sel Leydig dewasa (Adult Leydig cell) mulai berkembang sesaat setelah lahir dan berkembang melalui beberapa fase. Pada usia 0-21 hari dikenal sebagai Leydig cell progenitor, kemudian berubah menjadi Immature Leydig cell sampai hari ke 28. Hampir seluruh immature leydig cell membelah dan akan menjadi Adult Leydig cell saat hari ke 56 dan Adult Leydig cell merupakan sel yang jarang melakukan pembelahan. 3 Pengaruh LH bersama dengan androgen akan memacu differensiasi dari Progenitor Leydig cell. 3 Mesenchymal precusor cell dalam proses pembentukan menjadi sel leydig dewasa jumlahnya berbanding lurus dengan perbandingan 1:2. Pada masa neonatal, diferensiasi dari sel prekusor tidak tergantung pada LH, namun pada sel dewasa LH penting untuk memacu proliferasi sel, hipertrofi sel dan kelengkapan organela sel. Testosteron dan estrogen menghambat proliferasi dari sel prekusor, hal tersebut penting untuk menjaga agar jumlah sel leydig selalu konstan. Diketahui bahwa setelah terbentuk sel prekusor, maka hormon androgen sangat dibutuhkan sel tersebut untuk proses maturasi hingga menjadi Adult Leydig cell. 6 Telah diketahui bahwa estrogen memiliki reseptor di testis, namun penelitian pada tikus yang telah dilakukan pemotongan hipofisis, estrogen dapat secara langsung menghambat enzim steroidogenik testis dan menghambat produksi hormon steroid. 7 Dengan kata lain estrogen dapat berkerja secara langsung pada testis tanpa melalui aksis hipothalamus-hipofisis-testis. Pada penelitian ini didapatkan peningkatan jumlah sel Leydig yang bermakna pada kelompok perlakuan yang dipapar oleh estradiol, obat nyamuk bakar dan obat nyamuk cair pada tikus Sprague Dawley selama 20 hari sejak usia 3 hari postnatal dibandingkan dengan kelompok kontrol.

10 Pada tikus, diferensiasi mesenchymal-like cells menjadi sel Leydig sangat aktif pada hari postnatal mengekspresikan marker sel Leydig seperti 3β-HSD dan LH reseptor dan menjadi sel Leydig dewasa pada hari ke Estrogen yang berlebihan mengakibatkan atrofi pada tubulus dan gangguan proses spermatogenesis, dan mengakibatkan hiperplasia Sel Leydig. 8 Peningkatan jumlah Sel leydig juga di temukan pada peningkatan kadar estrogen tubuh. 8 Kesimpulan tersebut sesuai dengan hasil penelitian yang mendapatkan adanya peningkatan jumlah sel Leydig yang dipapar senyawa estradiol maupun obat nyamuk bila dibandingkan dengan kelompok kontrol. Gangguan biosintesis estrogen endogen pada masa perinatal akan mengakibatkan infertilitas pada saat dewasa karena populasi gonocyte ditentukan ketika masa prepubertal. 9 Kelemahan penelitian ini adalah belum dapat menilainperubahan morfologi sel Leydig karena keterbatasan perbesaran mikroskop. Perlu penelitian lebih lanjut untuk mengetahui perubahan morfologi membran sel, inti sel, sitoplasma dan krista Reinke. Diperlukan juga penelitian selanjutnya untuk mengetahui penyebab lepasnya tau antar membran tubulus. KESIMPULAN Terdapat peningkatan jumlah sel Leydig yang bermakna antara grup kontrol dan grup perlakuan. Obat nyamuk bakar memiliki efek yang paling bermakna terhadap peningkatan jumlah sel Leydig. SARAN Peneliti mengharapkan adanya penelitian lebih lanjut mengenai perubahan morfologi sel Leydig dan pengaruh obat nyamuk atau senyawa EDC terhadap membran otot tubulus seminiferus. UCAPAN TERIMAKASIH Peneliti mengucapkan terima kasih kepada dr. Erie B.P.S. Andar PAK, Sp.BS yang telah membantu dalam penyusunan Karya Tulis Ilmiah ini. Peneliti juga berterimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses penulisan Karya Tulis Ilmiah ini.

11 DAFTAR PUSTAKA 1. Waring RH and Harris RM. Endocrine disrupters: a human risk? Molecular and cellular endocrinology. 2005; 244: Evanthia Diamanti-Kandarakis J-PB, Linda C. Giudice, Russ Hauser, Gail S. Prins, Ana M. Soto, et al. Endocrine-Distrupting Chemicals : An Endocrine Society Scientific Statement. Endocrine review. 2009; 30: Benton L, Shan LX and Hardy MP. Differentiation of adult Leydig cells. The Journal of steroid biochemistry and molecular biology. 1995; 53: Compounds: Effect on Development and Function of Male Reproductive System. Polandia: In Tech, Jensen TK, Toppari J, Keiding N and Skakkebaek NE. Do environmental estrogens contribute to the decline in male reproductive health? Clinical chemistry. 1995; 41: Mendis-Handagama SM and Ariyaratne HB. Differentiation of the adult Leydig cell population in the postnatal testis. Biology of reproduction. 2001; 65: Hsueh AJ, Dufau ML and Catt KJ. Direct inhibitory effect of estrogen on Leydig cell function of hypophysectomized rats. Endocrinology. 1978; 103: Naughton CK, Nadler RB, Basler JW and Humphrey PA. Leydig cell hyperplasia. Br J Urol. 1998; 81: Benson T. Akingbemi, Chantal M. Sottas, Anna I. Koulova, Gary R. Klinefelter and Matthew P. Hardy. Inhibition of testicular steroidogenesis by the xenoestrogen bisphenol A is associated with reduced pituitary luteinizing hormone secretion and decreased steroidogenic enzyme gene expression in rat leydig cells.endocrinology (2) :