Efek Ekstrak Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) terhadap Proliperasi dan Diferensiasi Sel Otak Besar Anak Tikus Berumur 3 Hari in vitro

Transkripsi

1 Efek Ekstrak Temulawak (Curcuma xanthorrhiza Roxb.) terhadap Proliperasi dan Diferensiasi Sel Otak Besar Anak Tikus Berumur 3 Hari in vitro Min Rahminiwati Ita Djuwita Yunita Ardini Latifah K Darusman Pusat Study Biopharmaka Bagian Farmakologi Bagian Embriologi Departemen Anatomi Fisiologi dan Farmakologi Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor

2 Background Sel otak berperan dalam mengontrol perilaku, tumbuh kembang, reproduksi manusia dan hewan Komposisi otak : saraf dan sel glial (90 %) Bentuk sel glia: ependym Microglia cell Oligodendroglia, dan Astroglia.

3 Sel glia : sel penunjang yang berfungsi melindungi, merawat, dan sumber nutrisi sel saraf. Astrosit mempertahankan sirkulasi darah di otak, mengatur kadar ion dan nutrien, memperbaiki dan mencegah jaringan saraf dari kerusakan Oligodendrosit melapisi akson dengan menghasilkan myelin. Sel Ependimal : produksi cairan cerebrospinal Mikroglia fagositosis terhadapi sel-sel otak yang mati, bakteri..

4 Perubahan yang terjadi pada penyakit Alzheimer Kematian sel-sel saraf dapat menyebabkan kelemahan memori (Colville & Bassert 2002), Illustration by Bob Morreale, provided courtesy of the American Health Assistance Foundation Dokumentasi :

5 Sel Saraf Degenerasi akson dapat menghambat penyaluran impuls (Messonnier 2002).

6 Temulawak (Curcuma xanthorrhiza) Aktivitas Farmakologi Kurkumin antiinflamasi Kurkumin Kurkumin Xanthorrhizole melindungi sel saraf dari kerusakan dan kematian sel pada tikus tua (Kim et al 2004) menginduksi terjadinya proliperasi sel progenitor hipokampus otak tikus dewasa antiproliferasi pada sel kanker payudara, sel normal hati dan sel normal ginjal (Cheah et al. 2006)Handayani 2008)

7 Sel saraf Mikroglia yang teraktivasi akan mengeluarkan mediator kimia peradangan dan faktor neurotoksik Peranan dari mikroglia adalah meningkatkan efek peradangan dan memperantarai degenerasi selular serta melindungi sel otak. Kerusakan saraf terjadi karena adanya inflamasi. Sel Mikroglial Temulawak Faktor Neurotoxik Faktor Inflamasi Degenerasi sel saraf Alzheimer s

8 Kurkumin menghambat enzim tirosinase. (Hong et al. 1999) yang berperan penting dalam mengatur pertumbuhan dan diferensiasi sel. Sel saraf dan sel glia diketahui sama-sama memiliki enzim tirosin kinase

9 Tujuan Penelitian Pengaruh ekstrak rimpang temulawak terhadap sel normal otak besar (Cerebrum ) anak tikus?

10 Cerebrum : menginterpretasikan informasi sensoris menginisiasi rangsangan pada otot rangka mengintegrasikan aktivitas sel saraf yang berhubungan dengan komunikasi, ekspresi respon emosional, belajar, memori, daya ingat, dan kebiasaan lainnya yang dilakukan secara sadar (Colville & Bassert 2002).

11 Tempat Penelitian Tempat Laboratorium Embriologi, dan Laboratorium Farmakologi.Departemen Anatomi, Fisiologi, dan Farmakologi,Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor

12 1. Alat

13

14 2.Bahan

15 Bahan : Ekstrak air Temulawak yang diperoleh dengan cara maserasi

16 Isolasi sel otak anak tikus umur 3 hari (New born Sprague Dawley rat) 3. Metoda Penelitian suspensi secara homogen dalam PBS Pencucian suspensi dengan mpbs dan mdmem sentrifuse DMEM diperkaya dengan 10% NEAA, NBCS, 50 µg/ml gentamycine Cawan petri dilapisi gelatin 0.1 % Pengamatan dicuci dengan PBS. Solitarisasi sel dengan tripsin 0,1% Inkubasi dalam 5% CO 2 inkubator, pada 37 o C, selama 6 hari Suspensi sel 6,5x10 4 sel/ml dimasukkan ke dalam cawan petri berisi mdmem dan perlakuan sebanyak 100 µl/petri

17 Evaluasi Hasil Kultur Sel Saraf Tingkat Proliferasi Berdasarkan Population Doubling Time (PDT) Komposisi Jumlah Sel Glia dan Sel Saraf Pertumbuhan Panjang Akson dan Dendrit

18 Tingkat Proliferasi Berdasarkan PDT Tingkat Proliferasi menghitung jumlah sel pada saat sebelum dikultur dan setelah kultur hari keenam. Total sel (sel/ml) = jumlah sel pada 5 kotak x faktor pengenceran x 10 4 PDT (hari) = 1 (log jumlah sel akhir-log jumlah sel awal)x 3,32 Waktu

19 Differensial Sel untuk Menentukan Sel Saraf dan Sel Glia Cover glass dicuci PBS eosin 5 menit Aquades 5 menit fiksasi Buffer paraformaldehid 4% aquades 5 menit Alkohol bertingkat simpan dalam alkohol 70% hematoxilin 10 menit Xylol rendam alkohol 50% 3 menit rendam aquades 5 menit Penempelan cover glas Pengamatan sel

20 Panjang Akson dan Dendrit Kultur sel saraf difoto sebanyak 4 lapang pandang dengan perbesaran 10x10 Panjang akson dan dendrit diukur menggunakan perangkat lunak komputer

21 Rancangan Percobaan Perlakuan : Kontrol Positif : mdmem+asiaticoside 30µg/mL Kontrol negatif : mdmem Konsentrasi 1 : mdmem+cz 100 ppm Konsentrasi 2 : mdmem+cz 200 ppm Konsentrasi 3 : mdmem+cz 400 ppm Parameter : PDT jumlah sel glia dan sel saraf panjang akson dan dendrit

22 Analisis Data Data yang diperoleh dianalisa dengan Anova dan Duncan

23 HASIL DAN PEMBAHASAN

24 Tingkat Proliferasi Berdasarkan Population Doubling Time (PDT) Tabel 1 Tingkat proliferasi sel saraf PDT (Population Doubling Time) (hari) Kontrol positif Kontrol negatif Konsentrasi CZ 100 ppm 200 ppm 400 ppm 3,27 ± 0,26 a 3,78 ± 0,51 a 4,39 ± 0,52 b 5,15 ± 0,99 b 6,62 ± 0,57 c Huruf superscript yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan adanya perbedaan nyata (P<0.05). Keterangan : Kontrol positif (mdmem+ac 30µg/mL; Kontrol negatif (mdmem); Konsentrasi 1 (mdmem+cz 100 ppm); Konsentrasi 2 (mdmem+cz 200 ppm); Konsentrasi 3 (mdmem+cz 400 ppm)

25 Komposisi Jumlah Sel Glia dan Sel Saraf Tabel 2 Persentase sel saraf dan sel glia pada masing-masing perlakuan Jenis sel Kontrol positif Kontrol negatif Konsentrasi CZ 100 ppm 200 ppm 400 ppm Sel saraf 69,03 ± 3,47 c 47,20 ± 9,96 b 45,11 ± 2,44 ab 36,18 ± 0,20 a 37,25 ± 4,43 a Sel glia 30,97 ± 3,47 a 52,80 ± 9,96 b 54,88 ± 2,44 bc 63,81 ± 0,20 c 62,75 ± 4,43 c

26 Pertumbuhan Panjang Akson dan Dendrit Tabel 3 Panjang akson dan dendrit pada masing-masing perlakuan (µm) Kontrol positif Kontrol negatif Konsentrasi CZ CZ 100 ppm CZ 200 ppm CZ 400 ppm Akson 19,78 ± 4,25 ab 18,44 ± 2,99 a 18,72 ± 1,50 a 17,78 ± 1,79 a 20,90 ± 0,01 b Dendrit 10,07 ± 2,04 a 10,93 ± 1,04 a 10,35 ± 2,25 a 11,66 ± 4,07 b 13,81 ± 0,64 b Huruf superscript yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan adanya perbedaan nyata (P<0.05).

27 Semakin panjang dan semakin banyak jumlah dendrit maka semakin besar kemungkinan untuk terjadinya sinaps dengan sel saraf yang lain. Dengan semakin banyaknya sinaps, maka kemampuan otak untuk menampung informasi menjadi lebih besar (Affari 2011).

28 Kesimpulan Ekstrak rimpang temulawak memiliki efek memperlambat proliferasi selsel otak besar secara nyata pada konsentrasi mulai100 ppm, tetapi meningkatkan pertumbuhan sel glia pada konsentrasi mulai 200 ppm, panjang akson dan dendrit pada konsentrasi 400 ppm.

29

30 References Ahmed, T., and A.H Gilani Inhibitory effect of curcuminoids on acetylcholinesterase activity and attenuation of scopolamine-induced amnesia may explain medicinal use of turmeric in Alzheimer's disease. Pharmacology, Biochemistry and Behavior 91 : Sarah Perkins, S. et al Chemopreventive Efficacy and Pharmacokinetics of Curcumin in the Min/ Mouse, a Model of Familial Adenomatous Polyposis1. Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention. Vol. 11, HSIUNG PAN, M., TM. HUANG, and JK.LIN Drug Metabolism and Disposition. Biotransformation of curcumin through Reducton and Glucuronidation in Mice. (. 27 ) 1 : Hermann P. T,. Ammon and M A. Wahi Pharmacology of Curcuma longa. Planta Med. 57 : 1-7 GL Wenk Neuropathologic Changes in Alzheimer's Disease: Potential Targets for Treatment. J Clin Psychiatry 67: 3-7. DS Woodruff-Pak, TJ Gould Neuronal nicotinic acetylcholine receptors: involvement in Alzheimer's disease a Behav Cogn Neurosci Rev 1: 5-20.