Diabetes Melitus (DM) merupakan masalah kesehatan masyarakat global yang juga banyak terjadi pada masyarakat modern. Diseluruh dunia, lebih dari 537 juta orang menderita diabetes, 9,3% adalah orang dewasa. Prevalensinya diabetes akan meningkat sebesar 25% pada tahun 2030 dan 50% pada tahun 2045, dengan perkiraan 783 juta orang yang menderita komplikasi diabetes. Dampak diabetes pada kualitas hidup populasi umum penderita dapat menyebabkan komplikasi serius seperti kardiomiopati, retinopati, neuropati, nefropati, hipertensi, dan hepatopati. Penelitian menunjukkan bahwa DM dikaitkan dengan beberapa kelainan hati, seperti deposisi glikogen abnormal, penyakit hati berlemak non-alkohol (NAFLD), fibrosis, sirosis, karsinoma hepatoseluler (HCC), enzim hati meningkat abnormal, penyakit hati akut, dan hepatitis virus. Banyak peneliti telah melaporkan bahwa hiperglikemia pada diabetes, melalui aktivasi protein kinase C, metabolisme heksamin, pembentukan sorbitol, dan autooksidasi glukosa, menyebabkan terganggunya keseimbangan pembentukan ROS seperti O2-, OH-, dan H2O2 serta sistem pertahanan antioksidan seperti SOD, GPx, dan Cat. Produksi ROS yang berlebihan dan penurunan aktivitas enzim antioksidan menyebabkan stres oksidatif, yang penting dalam komplikasi diabetes, termasuk hepatopati diabetik. Dalam keadaan fisiologis normal, spesies oksigen reaktif (ROS) dihasilkan sebagai bagian dari proses seluler esensial, yang berkontribusi pada pensinyalan sel dan menjaga keseimbangan jaringan. Namun demikian, produksi ROS yang berlebihan dapat mengakibatkan oksidasi lipid, protein, dan DNA. Kerusakan oksidatif ini merusak komponen seluler dan dapat menyebabkan nekrosis dan apoptosis. Ketika produksi ROS melampaui kadar normal, akan memicu inisiasi peroksidasi lipid dalam lemak tak jenuh ganda (PUFA) pada membran sel, menghasilkan peroksida lipid, atau MDA. Kadar MDA yang meningkat menandakan peningkatan konsentrasi ROS, yang menyebabkan nekrosis dan apoptosis sel hati. MDA merupakan biomarker untuk menilai stres oksidatif pada tikus diabetes yang diinduksi dengan STZ. Penggunaan STZ pada model tikus diabetes dapat menyebabkan kerusakan sel hati, yang dapat melepaskan AST, ALT, dan ALP dari jaringan hati ke dalam aliran darah sehingga kadar AST, ALT, dan ALP dalam serum meningkat. Oleh karena itu, AST, ALT, dan ALP dapat digunakan sebagai penanda gangguan fungsi hati.
Banyak hasil penelitian melaporkan bahwa antioksidan dari produk alami membantu mencegah kerusakan hati akibat ROS pada tikus diabetes. Antioksidan alami yang berasal dari berbagai sumber sering digunakan sebagai pilihan yang ekonomis dan berisiko rendah untuk antioksidan eksogen. Efek antioksidan dan efek samping yang ringan inilah yang memotivasi untuk melakukan penelitian fucoxanthin. Fucoxanthin, merupakan zat alami yang menunjukkan kemampuan nya sebagai antioksidan yang kuat, menetralkan ROS secara efektif sehingga dapat menghambat stres oksidatif. Selain sifat antioksidannya, fucoxanthin juga menunjukkan berbagai efek yang menguntungkan, termasuk efek antidiabetik, antiinflamasi, antikanker, antibakteri, dan imunostimulan.
Masalah yang sering dihadapi pada produk alami antioksidan adalah bioavailabilitas, penyerapan, kelarutan, dan distribusinya. Untuk mengatasi masalah ini, dengan kemajuan nanoteknologi pesat berkembang pesat, untuk membuat ukuran nanopartikel antioksidan alami. Nanobioteknologi merupakan teknologi yang digunakan untuk menghasilkan partikel berukuran dalam kisaran 10-1000 nm yang dapat meningkatkan efek terapeutik antioksidan sekaligus mengurangi toksisitasnya. Mengingat nanopartikel fucoxanthin memiliki aktivitas anti-diabetes dan anti-ROS maka pada penelitian saat ini bertujuan untuk membuktikan kemanjuran antioksidan nanopartikel fucoxanthin dalam melindungi sel hati dari kerusakan yang disebabkan oleh STZ pada tikus.
Metode dan Hasil Penelitian
Nanopartikel fucoxanthin dibuat dengan menggunakan metode penggilingan bola berenergi tinggi. Dynamic Light Scattering (DLS) digunakan untuk distribusi ukuran nanopartikel fucoxanthin. Pada penelitian ini tikus dibagi dibagi menjadi 5 kelompok yang masing-masing kelompok terdiri dari delapan ekor tikus. Kelompok control (tikus diberi akuades secara oral), kelompok diabetes (tikus di injeksi dengan streptozotocin 55 mg/kg BB secara intraperitoneal) dan kelompok nanopartikel fucoxanthin (tikus diberi streptozotocin 55 mg/kg BB secara intraperitoneal, kemudian diberi fucoxanthin dengan dosis 75, 150 dan 300 mg/kg BB secara oral selama 56 hari). Pada akhir penelitan hari ke 56, semua tikus dianestesi dengan ketamin 60 mg/kg BB dan Xylazin 10 mg/kg BB, kemudian diambil darahnya secara intracardial untuk dilakukan pemeriksaan ALT, AST dan ALP. Kemudian juga dilakukan pengambilan organ hati untuk dilakukan pemeriksaan kadar MDA, SOD dan GPx. Juga dilakukan pembuatan preparate histopatologi untuk memeriksa derajad kerusakan pada jaringan hati. Hasil penelitian menunjukkan bahaw pemberian nanopartikel fucoxanthin dapat menyebabkan penurunan yang signifikan pada kadar enzim ALT, AST dan ALP dalam darah dan MDA dalam jaringan hati tikus diabetes. Pemberian nanopartikel fucoxanthin juga dapat meningkatkan yang signifikan pada kadar SOD dan GPx. Efek ini secara langsung dapat mencegah kelainan histologis jaringan hati, khususnya degenerasi lemak, dan nekrosis pada tikus diabetes.
Kesimpulan
Temuan pada penelitian ini menunjukkan bahwa nanopartikel fucoxanthin mempunyai aktivitas antioksidan yang signifikan pada tikus diabetes akibat injeksi STZ secara intraperitoneal. Aktivitas antioksidan nanopartikel fucoxanthin berpotensi mencegah komplikasi diabetes seperti pada hepatopati.
Penulis: Sri Agus Sudjarwo
Informasi detil dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di Giftania Wardani, Rochmah Kurnijasanti, Mohd. Rais Mustafa and Sri Agus Sudjarwo. Pakistan Journal of Pharmaceutical Science , Vol.37, No.6, November-December 2024, pp.1323-1329
