Hiperglikemia merupakan salah satu tanda penyakit diabetes melitus (DM) yang prevalensi yang sangat tinggi dan dapat menyebabkan kematian akibat komplikasi di beberapa organ tubuh. Hiperglikemia yang berlangsung lama dapat menyebabkan kerusakan jaringan dan dapat menyebabkan berbagai komplikasi seperti retinopati, aterosklerosis, neuropati, kardiomiopati, dan nefropati diabetik. Nefropati diabetik adalah penyebab yang signifikan pada gagal ginjal, hal ini karena adanya kerentanan genetik, gangguan glikometabolik, perubahan hemodinamik ginjal, stres oksidatif, dan sitokin inflamasi.
Stres oksidatif dan inflamasi telah terbukti berinteraksi dan memiliki peran penting dalam menyebabkan komplikasi nefropati diabetik. Stres oksidatif adalah suatu kondisi yang terjadi selama ketidakseimbangan antara produksi spesies oksigen reaktif (ROS) meningkat seperti anion superoksida (O2-), hidroksil radikal (OH−), hidrogen peroksida (H2O2)), dan antioksidan sebagai sistem pertahanan seperti SOD, GPx, dan katalase menurun.
Peningkatan pembentukan ROS dapat menyebabkan komplikasi diabetes melalui (a) peningkatan produksi AGEs), (b) jalur fluks poliol, (c) aktivasi jalur heksosamin dari (d) meningkat ekspresi reseptor AGEs, dan (e) aktivasi isoform protein kinase C. Telah dilaporkan bahwa oksidatif stres terlibat pada patogenesis diabetes nefropati. ROS dapat mengoksidasi komponen lipid untuk menghasilkan MDA. Hasil pemeriksaan MDA dapat digunakan sebagai biomarker pada peningkatan produksi ROS, yang merupakan indikator kerusakan organ akibat radikal bebas pada keadaan stres oksidatif.
Di sisi lain, sitokin inflamasi seperti IL-6 dan TNF-α juga menyebabkan gangguan fungsi dan kerusakan ginjal pada diabetes. Pada diabetes, sel-sel ginjal (epitel, mesangial, endotel, dan sel tubulus) menghasilkan sitokin inflamasi IL-6 dan TNF-α. , oleh karena itu, sitokin inflamasi memainkan peran penting dan terlibat dalam perkembangan komplikasi nefropati diabetic. Telah dibuktikan bahwa hiperglikemia menyebabkan peningkatan IL-6 dan TNF-α melalui mekanisme stress oksidatif. Penelitian pada pasien diabetes telah menunjukkan hubungan yang signifikan antara IL-6, TNF-α, dan nefropati diabetik yang dapat digunakan sebagai indikator nefropati diabetik. Bahan yang dapat menghambat stres oksidatif dan peradangan dapat digunakan untuk pengobatan dan pencegahan nefropati diabetik.
Tleh dilaporkan bahwa bahan yang memiliki khasiat antioksidan dan anti inflamasi dapat digunakan untuk mencegah nefropati pada diabetes. Flucoidan mempunyai khasiat sebagai antiinflamasi, antikanker, antibakteri, imunostimulan, antidiabetes, antiaterosklerosis, dan antioksidan. Oleh karena itu tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuktikan bahwa efek anti stres oksidatif dan anti-inflamasi nanopartikel fucoidan dapat melindungi kerusakan sel ginjal pada tikus diabetes yang diinduksi dengan streptozotocin.
Scanning Electron Microscope (SEM) dan Dynamic Light Scattering (DLS) digunakan untuk identifikasi nanopartikel fucoidan. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen laboratorium yang terdiri dari kelompok kontrol (Tikus diberi akuades); kelompok streptozotocin (tikus disuntik streptozotocin dengan dosis 55 mg/kg BB ip); dan kelompok nanopartikel fucoidan (tikus diberi streptozotocin dengan dosis 55 mg/kg BB i.p, kemudian diberikan nanopartikel fucoidan dengan dosis 75 mg/kg BB, 150 mg, kg BB dan 300 mg/kg BB peroral) selama 75 hari. Pada hari ke 75 dimatikan dengan anestesi eter dan diambil darahnya untuk diperiksa ladar blood urea nitrogen (BUN) dan kreatinin. Jaringan ginjal juga diperiksa kadar malondialdehyde (MDA), interleukin-6 (IL-6), and tumor necrosis factor α (°Õ±·¹óα.) dengan ELISA; superoxide dismutase (SOD), dan glutathione peroxidase (GPx) dengan pewarnaan imunohistokimia, dan pemeriksaan histopatologi ginjal dengan pewarnaan Hematoxylin & Eosin (H&E).
Pada DLS menunjukan bahwa ukuran nanopartikel fucoidan adalah 330,6 ± 58,8 nm, dan pada SEM memperlihatkan fujcoidan bentuknya tidak beraturan dengan permukaan yang kasar.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa Streptozotocin secara signifikan dapat meningkatkan kadar BUN, kreatinin, MDA, IL-6, dan TNF-α, sedangkan ekspresi SOD dan GPx menurun. Juga dapat menyebabkan gangguan fungsi dan nekrosis pada ginjal. Pemberian nanopartikel fucoidan hanya pada dosis 300 mg/kg BB secara signifikan dapat menurunkan kadar BUN, kreatinin, MDA, IL-6, dan TNF-α, sedangkan ekspresi SOD dan GPx meningkat, juga dapat menghambat gangguan fungsi dan nekrosis.
Pada hasil penelitian ini menunjukkan bahwa nanopartikel fucoidan merupakan bahan obat yang dapat digunakan untuk melindungi kerusakan ginjal pada diabetes yang bekerja dengan cara sebagai anti stress oksidatif dengan menurunkan MDA dan meningkatkan SOD dan GPx, dan sebagai anti-inflamasi dengan menurunkan kadar IL-6 dan TNF-α.
Penulis: Sri Agus Sudjarwo
Informasi detil dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di
