Diabetes Mellitus adalah penyakit metabolik yang ditandai dengan adanya hiperglikemia karena gangguan kerja insulin pada organ target atau sekresinya dari sel 尾 pankreas. Hiperglikemia akan menyebabkan stres oksidatif, yang berkontribusi terjadinya komplikasi diabetes seperti kerusakan sel jantung. Kondisi stres oksidatif ini diakibatkan oleh overproduksi ROS (O2-, OH- dan H2O2) dan penurunan pembentukan enzim antioksidan (SOD, GPx, Katalase) yang berperan penting dalam komplikasi diabetes, salah satunya adalah kardiopati diabetik. Selain itu, stres oksidatif juga dapat menghambat Nrf2 dari Keap1 dan menonaktifkan antioxidant response element (ARE) yang selanjutnya akan menurunkan produksi enzim antioksidan, seperti SOD, GPx dan Katalase. Nrf2 adalah faktor transkripsi utama yang mengontrol respons antioksidan yang digunakan untuk mempertahankan homeostasis redoks seluler.
Dalam proses fisiologis normal akan terbentuk ROS yang berperan dalam pensinyalan sel dan homeostasis jaringan. Namun produksi ROS yang berlebihan dapat mengoksidasi lipid, protein, dan DNA yang merugikan komponen sel sehingga menyebabkan nekrosis dan apoptosis. Produksi ROS yang berlebihan dapat mengaktivasi proses peroksidasi lipid pada lemak tak jenuh ganda (PUFA) di membran sel yang menghasilkan lipid peroksida atau MDA. Kadar MDA yang tinggi mengindikasikan adanya peningkatan produksi ROS yang dapat menyebabkan kerusakan sel jantung. MDA dapat digunakan untuk marker ROS pada tikus diabetes yang di iduksi STZ. Penggunaan STZ pada model tikus diabetes akan menyebabkan kerusakan sel jantung yang dapat meningkatkan CK-MB dan LDH dalam serum. Oleh karena itu CK-MB dan LDH dapat digunakan sebagai penanda gangguan fungsi jantung.
Antioksidan bahan alam banyak digunakan sebagai alternatif antioksidan eksogen untuk melindungi sel jantung pada tikus diabetes. S. macrophylla merupakan produk alami yang memiliki efek antioksidan kuat, dan dapat menangkap ROS sehingga dapat menghambat stres oksidatif. Swietenia macrophylla juga memiliki beberapa efek farmakologi, seperti antiinflamasi, antioksidan, antivirus, antijamur, antibakteri, imunomodulator, dan antidiabetes.
Masalah umum pada penggunaan antioksidan bahan alam adalah bioavailabilitas, kelarutan, absorpsi dan distribusinya. Oleh karena itu untuk mengatasi masalah tersebut dapat dilakukan pengembangan nanoteknologi untuk membuat sediaan nanopartikel antioksidan bahan alam. Nanobioteknologi adalah teknologi dimana partikel zat dibuat pada ukuran nano 10-1000 nm. Penggunaan nanoteknologi diharapkan dapat meningkatkan efek terapeutik dan menurunkan toksisitas antioksidan bahan alam. Karena S. macrophylla mempunyai khasiat antidiabetes dan aktivitas antioksidan maka dalam penelitian ini perlu dilakukan untuk membuktikan efek antioksidan dari nanopartikel ekstrak S. macrophylla untuk melindungi kerusakan sel jantung tikus yang diinduksi STZ.
Metode dan Hasil Penelitian
Penelitian ini menggunakan tikus yang dibagi secara acak menjadi lima kelompok dengan masing-masing delapan tikus yang terdiri dari: Kelompok kontrol (tikus diberi aqua dest); Kelompok STZ (tikus yang disuntik secara intraperitoneal dengan STZ dosis tunggal 55 mg/kg BB); Kelompok S. macrophylla (Tikus disuntik secara intraperitoneal dengan STZ dosis tunggal 55 mg/kg BB, kemudian setelah 3 hari, tikus diberi S. macrophylla dengan dosis masing-masing 75, 150, 300 mg/kg BB selama 72 hari). Tikus di-eutanasia pada hari ke 75 dengan injeksi ketamin intraperitoneal (60 mg/kg) dan xilazin (7,5 mg/kg BB). Kemudian, diambil darahnya untuk diperiksa CM-KB dan LDH. Oragan jantung juga diambil untuk diperiksa kadar MDA, ekspresi SOD dan GPx. Pemeriksaan histopatologi jantung juga dilakukan melalui pewarnaan Hematoksilin Eosin.
Kesimpulan
Nanopartikel ekstrak S. macrophylla berfungsi sebagai kardioproteksi pada tikus diabetes melalui efek antioksidan karena dapat menghambat produksi MDA dan meningkatkan ekspresi Nrf2, SOD dan GPx di jaringan jantung. Selain itu, nanopartikel ekstrak S. macrophylla juga mengurangi serum CK-MB dan LDH pada tikus diabetes. S. macrophylla ekstrak nanopartikel mengandung senyawa aktif seperti flavonoid, fenolik, piperidin, imidazol dan hexadecene, yang memiliki aktivitas antioksidan kuat menekan stres oksidatif dengan menurunkan produksi ROS serta mempertahankan homeostasis redoks. .
Penulis: Sri Agus Sudjarwo
Informasi detil dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di Kurnijasanti, R.;Wardani,G.; Mustafa, M.R.; Sudjarwo, S.A. Protective Mechanism Pathway of Swietenia macrophylla Extract Nanoparticles against Cardiac Cell Damage in Diabetic Rats. Pharmaceuticals 2023, 16, 973.
