1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Diabetes tipe 2 merupakan kelainan heterogen yang ditandai dengan menurunnya kerja insulin secara progresif (resistensi insulin), yang diikuti dengan ketidakmampuan sel beta untuk mengkompensasi resistensi insulin (disfungsi sel beta pankreas) (Srinivasan et al., 2005). Selama lebih dari 30 tahun terakhir, jumlah penderita diabetes melitus meningkat dua kali lipat secara global, dan menjadi tantangan dalam bidang kesehatan di beberapa negara (Chen et al., 2011). Diabetes melitus (DM) tipe 2 ini merupakan tipe yang paling banyak diantara bentuk diabetes lainnya (Bi et al., 2012), bahkan pada tahun 2010 mencapai 90% dari total kejadian penyakit diabetes (Chen et al., 2011). Prevalensi DM tipe 2 telah mencapai proporsi epidemi di seluruh dunia dan menjadi ancaman kesehatan global ( Bi et al., 2012; Ramachandran & Snehalatha, 2012). Di Amerika Serikat, DM tipe 2 mengenai kira-kira 16 juta orang, di seluruh dunia mengenai 135 juta orang dan diperkirakan mencapai angka 300 juta pada tahun 2025 (Choi et al., 2005). Masalah diabetes melitus saat ini berada pada negara berkembang dibandingkan negara maju, dengan 80% penderita berada di negara berkembang. Diantara 10 negara dengan prediksi jumlah penderita DM tipe 2 terbanyak pada tahun 2030, lima diantaranya adalah negara di Asia, yaitu China, India, Pakistan, Indonesia, dan Bangladesh (Chen et al., 2011). Di negara berkembang, mayoritas penderita diabetes berada pada rentang umur 45 64 tahun. Sebaliknya di negara maju mayoritas penderita diabetes berusia > 64 tahun. Menurut data Global
2 Prevalence of Diabetes, jumlah penderita DM di Indonesia pada tahun 2000 sebanyak 8,4 juta dan diperkirakan mencapai angka 21,3 juta pada tahun 2030 (Wild et al., 2004). DM tipe 2 meningkat angka kejadiannya pada anak-anak, remaja dan dewasa muda (Chen et al., 2011). Sejumlah faktor mempengaruhi angka kejadian DM tipe 2, antara lain pola diet yang menyebabkan obesitas, kerentanan gen, merokok dan konsumsi alkohol ( Chen et al., 2011; Ramachandran & Snehalatha, 2012), gaya hidup yang kurang gerak dan terlalu banyak duduk (Bi et al., 2012), gangguan tidur dan depresi (Chen et al., 2011). Peranan diet lemak pada kejadian DM tipe 2 telah mejadi perhatian klinis selama beberapa dekade (Risérus et al., 2009). Obesitas secara klinis didefinisikan sebagai Indeks Massa Tubuh (IMT) 30 kg/m 2, merupakan penyakit yang memiliki prevalensi tinggi di segala usia dan dengan cepat mencapai proporsi pandemi (Tataranni, 2002). Studi terkini menemukan hubungan antara obesitas dengan DM tipe 2 yang melibatkan sitokin proinflamasi (TNF dan IL-6), resistensi insulin, terganggunya metabolisme asam lemak, dan proses seluler seperti disfungsi mitokondria (Eckel et al., 2011). Kualitas diet lemak sebagian besar mempengaruhi komposisi asam lemak membran sel dan karenanya mempengaruhi fungsi membran sel. Komposisi asam lemak membran sel diduga merubah sejumlah fungsi sel, termasuk ketidakstabilan membran, permeabilitas ion, dan afinitas/ikatan reseptor insulin (Risérus et al., 2009). Pengaruh obesitas terhadap resiko DM tipe 2 tidak hanya ditentukan oleh derajat obesitas, namun juga dipengaruhi oleh dimana terjadinya akumulasi lemak. Meningkatnya lemak tubuh bagian atas termasuk sel adiposity visera, yang
3 terlihat pada rasio pinggang-panggul dikaitkan dengan sindroma metabolik, DM tipe 2, dan penyakit kardiovaskular (Eckel et al., 2011). Disfungsi jaringan adiposa memainkan peranan penting pada kejadian resistensi insulin (Snel et al., 2012). Jaringan adiposa menghasilkan TNFα bersama monosit dan limfosit; dimana TNFα terlibat dalam respon inflamasi dan dihubungkan dengan timbulnya resistensi insulin, obesitas dan diabetes (Bi et al., 2012). Resistensi insulin merupakan abnormalitas metabolik utama pada sebagian besar pasien dengan DM tipe 2 (Glass & Olefsky, 2012), dimana baik pada hewan coba maupun manusia terdapat akumulasi lipid intrasel pada otot skeletal dan liver. Akumulasi lipid ini dapat menyebabkan hambatan GLUT4, yang kemudian menekan masuknya glukosa kedalam sel dan menghambat oksidasi glukosa dan sintesis glikogen (Wolf, 2008). STZ telah digunakan sebagai agen alkilasi kemoterapi untuk pengobatan tumor sel pulau Langerhans metastasis. Pada tahun 1963 Rakieten melaporkan bahwa STZ merupakan diabetogenik dan sejak saat itulah STZ digunakan sebagai zat penginduksi DM di laboratorium hewan (Lenzen, 2007). Pada pemberian STZ, tanda-tanda DM yang terjadi seperti meningkatnya asupan makanan dan air, berat badan tidak bertambah, dan meningkatnya KGD (Wei et al., 2003). Pada pengamatan mikroskopis mencit yang diinduksi dengan STZ terlihat abnormalitas pankreas secara histomorfologi. Pulau Langerhans berbentuk tidak teratur dan ukurannya berkurang. Jumlah sel endokrin pankreas berkurang (Tian et al., 2010). Diabetes dapat dikontrol dengan manajemen diet yang tepat. Obat tradisional seperti jamur sangat bermanfaat untuk penatalaksanaan sejumlah masalah kesehatan. Jamur secara tradisional juga telah digunakan untuk pencegahan
4 diabetes, obesitas, penyakit jantung, konstipasi, kanker dan hipertensi (Agrawal & Chopra, 2010). Polisakarida (beta glucan) yang terdapat dalam jamur, secara khusus, dapat mengembalikan fungsi jaringan pankreas dengan meningkatan pelepasan insulin oleh sel β fungsional, yang menurunkan kadar gula darah dan juga tampaknya dapat memperbaiki sensitivitas sel perifer terhadap insulin sirkulasi (Rathee & Rathee, 2012; Silva et al., 2012). Spesies Pleurotus merupakan anggota filum Basidiomycota. Manfaat terapeutik dari Pleurotus ostreatus antara lain: antimikroba, antivirus, antineoplasma, antioksidan, antilipidemik, hipoglikemik, hipotensif, antiinflamasi, hepatoprotective, hipokolesterolemik. Efek hipoglikemiknya diduga karena adanya senyawa guanide yang bisa diekstrak dari jamur ini. Sementara efek antioksidannya karena adanya peran pleuran (beta glucan) yang pada penelitian sebelumnya menunjukkan efek positif terhadap lesi pra-kanker. Pleurotus ostreatus meningkatkan enzim antioksidan yang mengurangi kerusakan oksidatif pada manusia. Pleurotus ostreatus juga mengandung senyawa polifenol yang memiliki kemampuan untuk menghambat efek mutagen dan karsinogen (Patel et al., 2012). Pada penelitian Ikrimah pada tahun 2012, dibuktikan bahwa ekstrak jamur tiram terbukti mampu meregenerasi sel pulau Langerhans yang dilihat dari berat pankreas dan menurunkan kadar gula darah (Ikrimah & Permatasari, 2012). Berdasarkan uraian diatas peneliti tertarik untuk meneliti efek ekstrak jamur tiram putih terhadap sel β pankreas tikus yang diinduksi DM tipe 2 dengan menggunakan pakan tinggi lemak (high fat diet) dan streptozotocin dosis rendah.
5 1.2 Perumusan Masalah Bagaimanakah efek pemberian ekstrak etanol jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus) terhadap sel beta pankreas yang mengalami degenerasi disebabkan resistensi insulin oleh induksi pakan tinggi lemak dan STZ dosis rendah? 1.3 Tujuan Penelitian 1.3.1 Tujuan Umum Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mengetahui efek ekstrak etanol jamur tiram putih terhadap sel β pankreas tikus wistar jantan yang diberi pakan tinggi lemak dan streptozotocin dosis rendah. 1.3.2 Tujuan Khusus 1. Mendapatkan ekstrak etanol jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus) untuk digunakan dalam penelitian ini serta mengetahui kandungannya secara kualitatif. 2. Mengetahui efek pemberian ekstrak etanol jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus) dalam menurunkan kadar gula darah tikus Wistar jantan yang diinduksi dengan pakan tinggi lemak dan streptozotocin dosis rendah. 3. Mengamati efek ekstrak etanol jamur tiram putih Pleurotus ostreatus terhadap sel β pankreas pada tikus Wistar jantan yang diinduksi dengan pakan tinggi lemak dan streptozotocin dosis rendah. 1.4 Hipotesis Penelitian Ekstrak etanol jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus) dapat mencegah dan memperbaiki kerusakan sel β pankreas tikus Wistar jantan DM tipe 2 yang diinduksi dengan pakan tinggi lemak dan streptozotocin dosis rendah.
6 1.5 Manfaat Penelitian 1.5.1 Menyediakan informasi ilmiah mengenai jamur tiram putih (Pleurotus ostreatus) dan efeknya terhadap DM tipe 2 1.5.2 Penelitian ini dapat dijadikan tambahan informasi untuk pengembangan bahan obat dari alam. 1.6 Kerangka Konsep High fat diet + Streptozotocin dosis rendah Ekstrak etanol Pleurotus ostreatus Tikus Wistar jantan DM tipe 2 - Kadar Gula Darah <<< - Morfologi sel β pankreas membaik dan stabil Gambar 1.1 Gambar kerangka konsep