1 BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang

BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang Permasalahan
Diabetes mellitus tipe 2 adalah kumpulan kelainankelainan
insulin
yang
meliputi
yang
resistensi
terganggu
dan
insulin,
produksi
sekresi
glukosa
yang
berlebih. Data yang didapatkan Danaei et al. (2011)
menunjukkan,
terdapat
347
juta
penderita
diabetes
mellitus di seluruh dunia dan 80% di antaranya berada di
negara
dengan
pendapatan
rendah
hingga
sedang.
Pada
tahun 2030, angka kematian akibat diabetes diprediksi
meningkat 2 kali lipat dibanding tahun 2005 (Wild et
al., 2004). Prevalensi diabetes mellitus di Indonesia
sebesar 5,7% (Mihardja et al., 2009).
Patogenesis
terkait
dengan
diabetes
obesitas.
mellitus
Beberapa
tipe
produk
2
sangat
biologis
adiposit mempengaruhi kerja insulin, seperti leptin,
TNF-alfa, asam lemak bebas, resistin, interleukin-6, dan
adiponektin. Produk-produk tersebut mempengaruhi sekresi
dan kerja insulin, yang berkontribusi pada resistensi
insulin (Bastard et al., 2006).
1
2
Mekanisme
seluler
yang
menyebabkan
terjadinya
resistensi insulin belum diketahui secara pasti. Diduga,
terdapat
gangguan
substrate-2
pada
associated
aktivasi
insulin
receptor
phosphatydilinositol-3
kinase
(IRS-2 associated PI3K) yang berperan dalam translokasi
glucose
transporter-4
(GLUT-4)
dari
cadangan
intraseluler pada membran plasma sel otot skelet dan
adiposit (Vollenweider et al., 2002).
Pilar penatalaksanaan diabetes mellitus dimulai
dengan pendekatan non-farmakologis, yaitu edukasi, diet,
olah raga, dan penurunan berat badan (bila terdapat
obesitas). Bila penatalaksanaan non-farmakologis tidak
memadai,
dapat
diberikan
medikamentosa
dengan
titik
kerja yang beragam (WHO, 1994).
Metformin, yang termasuk dalam golongan biguanida,
merupakan obat antihiperglikemik pilihan pertama untuk
pasien
diabetes
mellitus
dengan
menurunkan
dengan
meningkatkan
tipe
produksi
2.
glukosa
aktivasi
Metformin
hepar,
AMP-activated
bekerja
tepatnya
protein
kinase (AMPK). Selain itu, metformin juga memiliki efek
pada otot skelet, dengan titik tangkap lebih distal dari
reseptor insulin (Zhou et al., 2001).
3
Seiring
perkembangan
zaman,
mulai
digali
kemungkinan-kemungkinan digunakannya obat herbal sebagai
alternatif atau komplemen pengobatan berbagai penyakit,
termasuk diabetes mellitus tipe 2. Salah satu tanaman
yang
diduga
memiliki
efek
antihiperglikemik
adalah
sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees). A.
paniculata telah digunakan sebagai obat tradisional di
berbagai
negara
di
Asia.
Senyawa
aktif
utama
yang
terdapat pada tanaman A. paniculata adalah andrografolid
(Jayakumar et al., 2013).
Beberapa efek farmakologis yang telah diketahui
dari
ekstrak
antioksidan,
A.
paniculata
antiradang,
dan
andrografolid
anti-alergi,
adalah
anti-agregasi
trombosit, hepatoproteksi, anti-HIV, antihiperglikemik,
dan antikanker. A. paniculata dan andrografolid juga
diketahui
memiliki
antipiretik,
aktivitas
analgesik,
antimikroba,
antimalaria,
antiviral,
larvisida
dan
ovisida, renoproteksi, antifertilitas, hipolipidemi, dan
antidiare (Jayakumar et al., 2013).
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk menguji
efek antihiperglikemik andrografolid maupun ekstrak A.
paniculata. Penelitian-penelitian tersebut membuktikan
bahwa andrografolid bekerja dengan beberapa mekanisme
4
dalam menghasilkan efek antihiperglikemik. Penelitian
oleh Wibudi (2006) membuktikan adanya efek ekstrak A.
paniculata
pada
pankreas,
yaitu
dengan
meningkatan
sekresi insulin (insulinotropik). Penelitian oleh Zhang
et al. (2009) menunjukkan bahwa efek antihiperglikemik
A. paniculata terkait dengan aktivitas antioksidan dan
inhibisi NF-kappa B. Peran antioksidan juga dibuktikan
oleh
Dandu
dan
Inamdar
(2009)
yang
menemukan
bahwa
aktivitas superoksida dismutase dan katalase pada tikus
model diabetes mellitus tipe 1 mengalami peningkatan
dengan pemberian andrografolid.
Penelitian oleh Yu et al. (2003) pada tikus yang
diberi
streptozotocin
(STZ)
mengungkapkan
adanya
peningkatan kadar mRNA dan protein dari GLUT-4 akibat
pemberian andrografolid. Hasil yang sama didapatkan pula
pada penelitian pendahuluan oleh Nugroho et al. (2012)
dengan tikus diet tinggi lemak dan fruktosa. Nugroho et
al. menemukan peningkatan ekspresi GLUT-4 pada jaringan
otot
soleus
terpurifikasi
tikus
A.
setelah
paniculata,
yang
pemberian
dibuktikan
ekstrak
dengan
teknik imunohistokimia.
Selain ekspresi GLUT-4, luaran yang diamati pada
penelitian pendahuluan oleh Nugroho et al. adalah kadar
5
glukosa,
trigliserida
dan
kolesterol
LDL.
Dalam
penelitian tersebut, A. paniculata dan andrografolid
terbukti dapat menurunkan kadar glukosa, trigliserida
dan
kolesterol
tersebut
belum
LDL
darah.
mengukur
Penelitian
kadar
insulin
pendahuluan
puasa.
Indeks
homeostasis model assessment – insulin resistance (HOMAIR), yang menggunakan kadar glukosa dan insulin puasa
dalam perhitungannya, dapat digunakan untuk menunjukkan
tingkat resistensi insulin.
Penelitian
insulin
puasa
ini
serum
bertujuan
yang
untuk
didapatkan
mengukur
dari
kadar
penelitian
pendahuluan. Dengan menggabungkan data kadar insulin
puasa dengan data sekunder berupa kadar glukosa puasa,
didapatkan indeks HOMA-IR yang dapat menjadi indikator
tunggal tingkat resistensi insulin pada tikus.
I.2. Perumusan Masalah
Permasalahan
yang
ada
dapat
dirumuskan
dalam
beberapa pertanyaan, yaitu:
1.
Apakah
ekstrak
terpurifikasi
A.
paniculata
dan
andrografolid dapat menurunkan indeks HOMA-IR pada
6
tikus dengan diet tinggi lemak dan fruktosa? Seberapa
besar penurunan indeks HOMA-IR tersebut?
2.
Bahan uji dan dosis manakah yang memberikan hasil
terbaik dalam menurunkan indeks HOMA-IR pada tikus
dengan diet tinggi lemak dan fruktosa?
I.3. Tujuan Penelitian
I.3.1. Tujuan umum
Menguji ekstrak terpurifikasi A. paniculata dan
andrografolid dalam menurunkan indeks HOMA-IR pada tikus
dengan diet tinggi lemak dan fruktosa.
I.3.2. Tujuan khusus
1.
Mengetahui seberapa besar penurunan indeks HOMA-IR
akibat pemberian ekstrak terpurifikasi A. paniculata
dan andrografolid pada tikus dengan diet tinggi lemak
dan fruktosa.
2.
A.
Mengetahui jenis bahan uji (ekstrak terpurifikasi
paniculata
dan
andrografolid)
dan
dosis
yang
memberikan hasil terbaik dalam menurunkan indeks HOMAIR pada tikus dengan diet tinggi lemak dan fruktosa.
7
I.4. Keaslian Penelitian
Berdasarkan
referensi
yang
ditemukan
penulis,
penelitian untuk melihat efek ekstrak terpurifikasi A.
paniculata dan andrografolid pada indeks HOMA-IR
dengan
diet
dilakukan.
tinggi
lemak
Beberapa
dan
tikus
fruktosa
belum
pernah
terkait
yang
pernah
penelitian
dilakukan antara lain:
1. Penelitian oleh Subramanian et al. (2008) dengan judul
“Effect
of
Ethanolic
Extract
of
Andrographis
paniculata (Burm. f.) Nees on a Combination of FatFed Diet and Low Dose Streptozotocin Induced Chronic
Insulin
Resistance
in
Rats”.
Persamaan
dengan
penelitian ini adalah penggunaan lemak dalam bentuk
emulsi lemak (digunakan juga sukrosa yang merupakan
gabungan
perbedaan
antara
fruktosa
dengan
dan
penelitian
glukosa),
ini
adalah
sedangkan
penggunaan
streptozotocin yang bersifat merusak sel beta pankreas
dan mengganggu sekresi insulin. Kerusakan sel beta
pankreas dan gangguan sekresi insulin terjadi pada
tahap lanjut proses patogenesis diabetes mellitus tipe
2.
2. Penelitian oleh Zhang dan Tan (2000), dengan judul
“Anti-diabetic
Property
of
Ethanolic
Extract
of
8
Andrographis
Rats”.
paniculata
Persamaan
in
Streptozotocin-Diabetic
dengan
penelitian
ini
adalah
digunakannya kadar insulin dan glukosa puasa sebagai
luaran yang diamati (di samping luaran-luaran lain).
Perbedaan
dengan
penelitian
ini
adalah
penggunaan
streptozotocin dosis tinggi (60 mg/kgBB) untuk membuat
model diabetes mellitus, sehingga penelitian Zhang dan
Tan lebih tepat menggambarkan diabetes mellitus tipe
1 daripada diabetes mellitus tipe 2 (Srinivasan et
al., 2005).
3. Penelitian oleh Nugroho et al. (2012) dengan judul
“Antidiabetic
Andrographis
and
Antihyperlipidemic
paniculata
Andrographolide
in
(Burm.
f.)
Effect
of
Nees
and
High-Fructose-Fat-Fed
Rats”
merupakan penelitian pendahuluan dari penelitian ini.
Sebagai
penelitian
menggunakan
subjek,
lanjutan,
ekstrak
penelitian
A.
ini
paniculata,
andrografolid, dan proses induksi resistensi insulin
yang sama. Perbedaan dengan penelitian ini adalah,
penelitian pendahuluan tidak mengukur kadar insulin
puasa sehingga tidak dapat dihitung indeks HOMA-IR
yang merupakan indikator resistensi insulin.
4. Penelitian oleh Zhang
et al. (2009) dengan judul
“Hypoglycemic and Beta Cell Protective Effects of
9
Andrographolide
Persamaan
Analogue
dengan
for
penelitian
Diabetes
ini
Treatment”.
adalah
penggunaan
kadar glukosa dan insulin puasa sebagai luaran yang
diamati.
Perbedaan
dengan
penelitian
ini
adalah
penggunaan konjugasi andrografolid dan asam lipoat
sebagai
perlakuan
mellitus
dengan
dan
pembuatan
menggunakan
model
aloksan
yang
diabetes
bersifat
merusak sel beta pankreas.
I.5. Manfaat Penelitian
1. Bagi Masyarakat
Memberikan informasi mengenai manfaat A. paniculata
untuk mengatasi resistensi insulin sehingga tidak
terjadi progresi penyakit menjadi diabetes mellitus
tipe 2.
2. Bagi Peneliti
Menjadi
dasar
terpurifikasi
A.
untuk
pengembangan
paniculata
sebagai
ekstrak
agen
anti
resistensi insulin.
3. Bagi Perkembangan Ilmu Pengetahuan
Menjadi dasar untuk penelitian lebih lanjut mengenai
terapi resistensi insulin.