EFEK EKSTRAK MINYAK CENGKEH (Syzygium aromaticum
advertisement
EFEK EKSTRAK MINYAK CENGKEH (Syzygium aromaticum) TERHADAP KONTRAKTILITAS OTOT POLOS KANDUNG KEMIH GUINEA PIG IN VITRO Laporan Penelitian Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA KEDOKTERAN Oleh: Muhammad Hafif NIM: 1110103000101 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 1434 H / 2013 M KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan nikmat-Nya yang telah diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dengan baik dan tepat waktu. Shalawat serta salam semoga selalu tercurahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW berserta keluarga dan sahabatnya. Dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan penelitian, peneliti menyadari bahwa penelitian ini tidak akan terlaksana tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak. Atas doa restu, bimbingan, dorongan serta saran dari berbagai pihak akhirnya peneliti dapat menyelesaikan penelitian ini. Dengan segala hormat, peneliti mengucapkan rasa terima kasih dan penghargaan kepada: 1. Prof. Dr (hc). dr. M.K Tadjudin, SpAnd, dr. M. Djauhari Widjajakusumah, DR. Arif Sumantri, S.KM, M.Kes, Dra. Farida Hamid, MA selaku Dekan dan Pembantu Dekan FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 2. Dr. dr. Witri Ardini, M.Gizi, Sp.GK selaku Ketua Program Studi Pendidikan Dokter atas bimbingan yang diberikan selama penulis menempuh pendidikan di PSPD FKIK UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. 3. dr. Nouval Shahab, Sp.U, Ph.D, FICS, FACS., selaku pembimbing 1 penelitian, yang telah banyak mencurahkan waktu, pikiran dan tenaga untuk membimbing penulis dalam melaksanakan penelitian dan menyusun laporan penelitian. 4. Endah Wulandari, M. Biomed, selaku pembimbing 2 penelitian, yang telah memberikan bimbingan, waktu dan kesediaan untuk membantu penulis menyelesaikan laporan penelitian. 5. Kedua orang tua Ir. Hermansyah Kusasi dan Elize Nurbarliani serta adik tersayang Nurhasna Isnaini Kusasi, atas limpahan kasih sayang yang telah diberikan, pengorbanan dan doa yang terus dipanjatkan, serta segala dukungan moral maupun materil yang telah diberikan tanpa pamrih sampai penulis menjadi dewasa. v 6. M. Hazmi Anzhari, M. Ichsan Pribadi, Erwanda Desire dan Yesinta Diandra, atas kerjasama, dukungan dan semangat yang terus mengalir selama penelitian berlangsung sampai selesai. 7. dr. Surya Pratama, Safira Indriakasia, dan Ratu Nadia Entus Nasrudin atas segala inspirasi, dukungan, serta doa yang dipanjatkan sampai penulis dapat menyelesaikan penelitian. 8. Center for Indonesian Medical Students Activities (CIMSA), atas segala pengalaman, pelajaran hidup, penambahan wawasan dalam pengembangan dan pembentukan diri penulis menjadi seseorang yang dapat memberikan manfaat bagi masyarakat sekitar 9. Mbak Lilis, Mbak Ayi, dan laboran-laboran lain serta Bapak Satpam atas perizinan dan penggunaan laboratorium yang telah membantu penulis dalam pengambilan data penelitian. Penulis menyadari bahwa laporan penelitian ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu saran dan kritik dari berbagai pihak sangat penulis harapkan.Demikian laporan penelitian ini penulis susun, semoga bermanfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan. Ciputat, 10 September 2013 Muhammad Hafif vi ABSTRAK Muhammad Hafif. Program Studi Pendidikan Dokter.Efek Ekstrak Minyak Cengkeh (Syzygium aromaticum) terhadap Kontraktilitas Otot Polos Kandung Kemih Guinea Pig In Vitro. 2013 Cengkeh (Syzygium aromaticum) banyak digunakan dalam bidang industri dan juga dalam bidang farmasi. Bagian dari tanaman cengkeh sudah banyak dimanfaatkan, salah satunya minyak cengkeh yang didapatkan dari bunga, tangkai dan daun cengkeh. Minyak cengkeh mempunyai komponen eugenol dalam jumlah besar (60-90%) yang mempunyai kegunaan sebagai anastetik lokal, stimulan, antiemetik, antiseptik dan antispasmodik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek kontraktilitas yang dihasilkan dari pemberian ekstrak minyak cengkeh terhadap otot polos kandung kemih guinea pig secara in vitro menggunakan instrumenorgan bath. Strip otot polos diberikan induksi karbakol, kemudian diberikan ekstrak minyak cengkeh dengan konsentrasi 10-6%, 10-5%, 10-4%, 103 % dan 10-2%. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa ekstrak minyak cengkeh dapat memberikan efek kontraktilitas berupa relaksasi secara signifikan (p<0,05) pada konsentrasi 10-2%. Kata kunci:ekstrakminyak cengkeh, eugenol, kontraktilitas otot polos, kandung kemih, organ bath. ABSTRACT Muhammad Hafif. Medical Education Study Program. Effects of Clove Oil (Syzygium aromaticum) on Contractility of Guinea Pig’s Urinary Bladder Smooth Muscle in Vitro. 2013 Cloves (Syzygium aromaticum) are widely used in industry and also pharmacy. Part of the cloves has been used, one of them are clove oil which can obtained from clove buds also from stem and leaf. Clove oil has a large component of eugenol (60-90%) which has utility as a local anesthetic, a stimulant, antiemetic, antiseptic and antispasmodic. This study aimed to determine the effect of clove oil extract on urinary bladder smooth muscle contractility in vitro using organ bath instrument. Smooth muscle strips induced by carbachol, then given clove oil extract with a concentration of 10-6%, 10-5%, 10-4%, 10-3% and 10-2%. The result of this study showed that clove oil extract can provide relaxing effect significantly (p<0,05) at a concentration of 10-2%. Keywords:clove oil extract, eugenol, smooth muscle contractility, urinary bladder, organ bath. vii DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL.................................................................................................... LEMBAR PERNYATAAN..................................................................................... LEMBAR PERSETUJUAN.................................................................................... LEMBAR PENGESAHAN...................................................................................... KATA PENGANTAR.............................................................................................. ABSTRAK................................................................................................................. ABSTRACT.............................................................................................................. DAFTAR ISI............................................................................................................. DAFTAR GAMBAR................................................................................................ DAFTAR TABEL..................................................................................................... DAFTAR GRAFIK................................................................................................... DAFTAR LAMPIRAN............................................................................................. DAFTAR SINGKATAN........................................................................................... i ii iii iv v vii vii viii x xi xii xiii xiv BAB 1 PENDAHULUAN......................................................................................... 1.1 Latar Belakang...................................................................................................... 1.2 Rumusan Masalah................................................................................................. 1.3 Hipotesis................................................................................................................ 1.4 Tujuan Penelitian.................................................................................................. 1.4.1 Tujuan Umum.......................................................................................... 1.4.2 Tujuan Khusus......................................................................................... 1.5 Manfaat Penelitian................................................................................................ 1 1 2 2 2 2 2 3 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA............................................................................. 2.1 Otot Polos……..................................................................................................... 2.1.1 Anatomi Mikroskopis dari Otot Polos....................................................... 2.1.2 Jenis Otot Polos.......................................................................................... 2.1.3 Fisiologi Otot Polos................................................................................... 2.2 Kandung Kemih................................................................................................... 2.2.1. Anatomi dan Histologi............................................................................... 2.2.2. Fisiologi...................................................................................................... 2.3 Cengkeh................................................................................................................ 2.4 Organ Bath........................................................................................................... 2.5 Kerangka Teori..................................................................................................... 2.6 Kerangka Konsep................................................................................................. 2.7 Definisi Operasional............................................................................................. 4 4 4 5 6 9 9 11 12 14 16 16 17 BAB 3 METODE PENELITIAN........................................................................ 3.1 Desain Penelitian................................................................................................. 3.2 Waktu dan Tempat Penelitian.............................................................................. 3.3 Alat dan Bahan Penelitian................................................................................... 3.4 Identifikasi Variabel............................................................................................ 3.4.1 Variabel Bebas......................................................................................... 3.4.2 Variabel Terikat....................................................................................... 3.5 Alur Penelitian..................................................................................................... 18 18 18 18 19 19 19 19 viii 3.6 Cara Kerja Penelitian........................................................................................... 3.6.1 Tahap Persiapan....................................................................................... 3.6.1.1 Persiapan Ekstrak Minyak Cengkeh.......................................... 3.6.1.2 Persiapan Strip Jaringan............................................................ 3.6.2 Tahap Pengujian....................................................................................... 3.7 Pengolahan Data.................................................................................................. 19 19 19 20 21 23 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN................................................................ 24 4.1 Pengukuran Efek Kontraktilitas Otot Polos Kandung Kemih pada Pemberian 24 Karbakol.............................................................................................................. 4.2 Pengukuran Efek Kontraktilitas Otot Polos Kandung Kemih pada Pemberian 25 Minyak Cengkeh dan Etanol............................................................................... BAB 5KESIMPULAN DAN SARAN….............................................................. 5.1 Kesimpulan.......................................................................................................... 5.2 Saran.................................................................................................................... 29 29 29 DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................. LAMPIRAN.............................................................................................................. 30 32 ix DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Gambar 2.2. Gambar 2.3. Gambar 2.4. Gambar 2.5. Gambar 2.6. Gambar 2.7. Gambar 2.8. Gambar 3.1. Gambar 3.2. Gambar 3.3. Gambar 4.2. Gambar 4.3. Anatomi mikroskopis sel otot polos............................................. Kontraksi dan relaksasi otot polos................................................ Anatomi kandung kemih pria dan wanita..................................... Histologi kandung kemih.............................................................. Bunga cengkeh.............................................................................. Organ bath..................................................................................... Kerangka teori............................................................................... Kerangka konsep........................................................................... Skema Organ Bath........................................................................ Skema kontraksi otot polos pada pemberian karbakol................. Skema kontraksi otot polos pada pemberian ekstrak minyak cengkeh......................................................................................... Kontraksi otot polos kandung kemih guinea pig pada pemberian ekstrak minyak cengkeh................................................................ Kontraksi otot polos kandung kemih guinea pig pada pemberian pelarut etanol absolut.................................................................... x 5 7 9 10 13 15 16 16 21 22 22 25 26 DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Persentase kontraksi otot polos kandung kemih guinea pig pada pemberian karbakol........................................................................ xi 25 DAFTAR GRAFIK Grafik4.1. Grafik perbandingan persentase kontraksi strip otot polos kelompok perlakuan (ekstrak minyak cengkeh) dan kelompok kontrol (etanol absolut) ................................................................ 26 xii DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4 Lampiran 5 Lampiran 6 Lampiran 7 Lampiran 8 Lampiran 9 Determinasi tanaman cengkeh oleh LIPI Analisis eugenol minyak cengkeh Data kontraktilitas strip otot polos dengan minyak cengkeh Data kontraktilitas strip otot plos dengan etanol Uji normalitas data minyak cengkeh Uji normalitas data etanol Hasil data uji Mann-Whitney Alat dan bahan penelitian Daftar riwayat hidup xiii 32 33 36 37 38 39 40 41 42 DAFTAR SINGKATAN ATP CaM Cch CO2 IP3R MLCK MLCP O2 PIP2 PKC PLC RyR : Adenosine triphosphate : Calcium calmodulin complex : Carbachol : Carbon dioxide : Inositol triphosphate receptor : Myosin light chain kinase : Myosin light chain phosphatase : Oxygen : Phosphoinositide : Protein kinase C : Phospholipase-C : Ryanodine receptor xiv 1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tanaman cengkeh (Syzygium aromaticum (L.) Merr. & L.M. Perry) merupakan tanaman rempah yang termasuk dalam komoditas sektor perkebunan dengan peranan cukup penting di Indonesia.1 Cengkeh banyak digunakan dalam bidang industri dan juga dalam bidang farmasi.2 Bagian utama dari tanaman cengkeh yang memiliki nilai jual adalah bunganya yang sebagian besar digunakan sebagai bahan pokok industri rokok dan sebagian kecil digunakan dalam industri makanan. Namun, bagian lain dari tanaman cengkeh juga sudah banyak dimanfaatkan, seperti daun dan tangkai bunganya sebagai sumber minyak cengkeh yang digunakan dalam industri farmasi, kosmetik dan lain-lain.1 Minyak cengkeh mempunyai komponen eugenol dalam jumlah besar (6090%) yang mempunyai kegunaan sebagai anastetik lokal, stimulan, antiemetik, antiseptik dan antispasmodik.2 Penelitian yang sudah dilakukan secara in vitro menggunakan alat organ bath memberikan hasil bahwa eugenol dapat menurunkan kontraksi otot polos saluran pencernaan tikus. Eugenol juga terbukti dapat memberikan efek relaksasi pada otot polos pembuluh darah dengan cara menghambat kanal ion kalsium.3 Peningkatan konsentrasi Ca2+ pada sitosol dapat menginisiasi kontraksi otot polos, sama halnya seperti pada otot lurik.4 Ca2+ tersebut akan berikatan dengan kalmodulin, kemudian kompleks Ca2+ dan kalmodulin ini akan mengaktifkan MLCK (myosin light chain kinase), yang selanjutnya menggunakan ATP untuk menambahkan gugus fosfat ke bagian kepala miosin. Setelah grup fosfat melekat, kepala miosin dapat berikatan dengan aktin dan kemudian terjadilah kontraksi.4 Kandung kemih merupakan organ berongga yang berfungsi sebagai penampungan sementara dari urin, yang tersusun atas otot polos dan berperan penting dalam proses mikturisi.4 Kontraksi dari otot polos kandung kemih (otot detrusor) merupakan mekanisme utama dalam proses mikturisi.5 Organ bath merupakan sebuah instrumen yang biasa digunakan dalam penelitian menggunakan organ manusia atau hewan. Organ bath mampu menilai 1 2 berbagai jaringan dan respon yang akan diobservasi, seperti perubahan gaya, tekanan, aliran, penggunaan oksigen atau berbagai respon yang mungkin dihasilkan oleh jaringan dan diinginkan peneliti. Dalam hal ini organ bath mampu menilai kontraktilitas otot polos terhadap berbagai respon, dengan cara memberikan lingkungan fisiologis pada otot polos agar tetap memiliki fungsi kontraktilitas yang normal.3 Sampai saat ini penelitian efek kontraktilitas dari minyak cengkeh terhadap otot polos kandung kemih belum pernah diteliti. Berdasarkan latar belakang tersebut, penulis terdorong untuk melakukan penelitian tentang efek ekstrak minyak cengkeh terhadap kontraktilitas otot polos kandung kemih guinea pig in vitro menggunakan organ bath. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, dapat dirumuskan masalah pada penelitian ini adalah: Apakah ekstrak minyak cengkeh (Syzygium aromaticum) dapat memberikan efek terhadap kontraktilitas pada otot polos kandung kemih guinea pig? 1.3 Hipotesis Ekstrak minyak cengkeh (Syzygium aromaticum) dapat memberikan efek kontraktilitas berupa relaksasi pada otot polos kandung kemih guinea pig. 1.4 Tujuan Penelitian 1.4.1 Tujuan Umum Penelitian ini dilakukan dengan tujuan mengetahui ekstrak minyak cengkeh dapat memberikan efek kontraktilitas berupa relaksasi pada otot polos kandung kemih guinea pig in vitro 1.4.2 Tujuan Khusus 1. Menilai efek kontraktilitas dari ekstrak minyak cengkeh terhadap otot polos kandung kemih guinea pig. 2. Mengetahui kadar ekstrak minyak cengkeh yang dapat menimbulkan relaksasi otot polos kandung kemih guinea pig in vitro. 3 1.5 Manfaat Penelitian 1.5.1 Bagi Peneliti 1. Penelitian ini dapat meningkatkan pengetahuan dan wawasan serta kemampuan peneliti dalam mengaplikasikan teori yang telah dipelajari. 2. Penelitian ini merupakan salah satu syarat kelulusan dari pendidikan preklinik fakultas kedokteran dan ilmu kesehatan program studi pendidikan dokter universitas islam negeri syarif hidayatullah Jakarta. 1.5.2 Bagi Institusi 1. Penelitian ini dapat meningkatkan nilai aspek penelitian di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN Syarif Hidayatullah, serta hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi data dasar untuk mengembangkan ilmu tentang pengobatan alternatif menggunakan minyak cengkeh pada penderita gangguan berkemih, khususnya overactive bladder. 1.5.3 Bagi Masyarakat 1. Masyarakat dapat memperoleh informasi dan pengetahuan tentang penggunaan minyak cengkeh dalam dunia medis 4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Otot Polos Jaringan otot polos terletak pada dinding organ dalam yang berongga, seperti pembuluh darah, saluran napas, saluran napas, saluran pencernaan dan banyak terdapat pada organ dalam ruang abdominal. Kontraksi otot polos membantu vasokontriksi atau vasodilatasi pembuluh darah, menggerakkan makanan sepanjang saluran pencernaan, atau mengeluarkan hasil pencernaan saat defekasi.4 Secara anatomis otot polos tidak seperti otot lurik dan otot jantung karena tidak memperlihatkan gambaran serat-lintang.5 Kerja otot polos biasanya secara involunter, dan pada beberapa jaringan otot polos, seperti otot polos yang menggerakkan makanan pada saluran pencernaan, memiliki sifat autoritmik.4 Otot polos diatur oleh persarafan yang merupakan bagian dari sistem saraf otonom yang bersifat involunter.9 Perbedaan utama antara otot polos dengan otot rangka meliputi perbedaan pada excitationcontraction coupling, kontrol proses kontraktil oleh ion kalsium, durasi dari kontraksi dan jumlah energi yang dibutuhkan untuk kontraksi.5 2.1.1. Anatomi Mikroskopis dari Otot Polos Satu serabut otot polos dalam keadaan relaksasi memiliki panjang 30-200 μm dengan struktur yang lebih tebal pada bagian tengahnya (3-8 μm) dan meruncing pada masing-masing ujungnya. Setiap serabut otot polos memiliki satu nukleus berbentuk oval dan terletak di tengah. Sarkoplasma dari serabut otot polos terdiri dari filamen tebal (miosin) dan filamen tipis (aktin), dengan rasio antara 1 : 10 dan 1 : 15, selain itu serabut otot polos juga mempunyai filamen intermediet. Karena filamen-filamen tersebut tidak tertata dalam susunan yang teratur, hal ini membuat serabut otot polos tidak memperlihatkan gambaran serat-lintang.4 Pada serabut otot polos, filamen aktin melekat pada struktur yang dinamakan benda padat (dense bodies), yang memiliki fungsi serupa dengan garis Z pada serabut otot lurik.5 Beberapa benda padat tersebar di seluruh sarkoplasma, tetapi ada pula yang melekat pada sarkolema. Selama kontraksi, mekanisme 4 5 pergeseran filamen melibatkan filamen tebal dan filamen tipis menghasilkan tegangan yang ditransmisikan ke filamen intermediet.4 Sel otot polos yang berdekatan terikat bersama pada benda padat, sehingga dapat menyalurkan gaya kontraktil dari sel ke sel di seluruh jaringan.9 Gambar 2.1. Anatomi mikroskopis otot polos4 Sumber: Tortora, Gerard J. Principles of Anatomy and Physiology. 2009 Benda padat dan filamen intermediet terkait pada filamen tipis saat pergeseran terjadi antara filamen tipis dan filamen tebal yang membuat sel otot polos memendek. Benda padat tidak tersusun pada satu garis lurus, sehingga saat kontraksi terjadi, sel otot polos akan terpilin.9 Kemudian akan terputar pada arah sebaliknya saat sel otot polos relaksasi.4 2.1.2. Jenis Otot Polos Struktur dan fungsi dari otot polos beragam di berbagai bagian organ tubuh. Secara umum, otot polos dapat terbagi menjadi dua tipe, yaitu otot polos viseral (unitary) dan otot polos multi-unit. Otot polos multi unit tersusun dari unit-unit otot polos yang terpisah dan berlainan tanpa jembatan penghubung, dimana setiap 6 unit otot polos bekerja secara independen dan seringkali dipersarafi oleh ujung saraf tunggal (single nerve ending), seperti halnya pada otot rangka. Karakteristik paling penting dari otot polos multi-unit adalah setiap serabut otot polos dapat berkontraksi secara independen dan tidak bergantung dengan serabut otot polos lainnya, serta dikontrol terutama oleh sinyal saraf. Beberapa contoh otot polos multi-unit antara lain otot siliaris pada mata dan otot piloerector pada rambut.5 Otot polos viseral atau otot polos unitary terutama ditemukan terutama di dinding organ dalam yang berongga. Contohnya adalah jaringan otot polos dinding usus, uterus, ureter dan kandung kemih. Istilah unitary bukan berarti hanya terdapat satu serabut otot polos, melainkan itu berarti ratusan hingga ribuan dari serabut otot polos berkontraksi bersama sebagai satu kesatuan. Otot polos viseral terdapat dalam bentuk lembaran yang luas dan memiliki banyak jembatan taut-celah yang menghubungkan tiap-tiap sel otot polos, yang berfungsi sebagai sinsitium.5 2.1.3. Fisiologi Otot Polos Meskipun memiliki prinsip-prinsip kontraksi yang sama, otot polos menunjukkan beberapa perbedaan fisiologis penting dari jaringan otot rangka dan otot jantung.4 Otot polos memiliki kecepatan siklus jembatan-silang yang jauh lebih lambat dibandingkan dengan otot rangka. Hal ini menyebabkan untuk setiap satu siklus hanya membutuhkan satu molekul ATP, dimana merupakan 1/10 sampai 1/300 dari jumlah energi yang dibutuhkan untuk membentuk tegangan kontraksi dari otot polos yang sama seperti pada otot rangka.5 Saat otot polos sudah mengalami kontraksi penuh, jumlah dari eksitasi berkelanjutan biasanya dapat diturunkan menjadi jauh lebih kecil dari tingkat awal. Selanjutnya, energi yang terpakai untuk menjaga kontraksi sangat kecil, hal ini dinamakan latch mechanism. Dimana dapat mempertahankan kontraksi tonik berkepanjangan pada otot polos dengan penggunaan sedikit energi. Selain itu, karakteristik penting lainnya dari otot polos, khususnya otot polos viseral yaitu kemampuan untuk kembali ke bentuk semulanya.5 7 Gambar 2.2. Kontraksi dan relaksasi otot polos10 Sumber: Webb, R. Clinton. Smooth Muscle Contraction and Relaxation. 2003 Peningkatan konsentrasi Ca2+ pada sitosol otot polos dapat menginisiasi kontraksi, sama halnya seperti pada otot lurik.4 Peningkatan ini dapat disebabkan oleh stimulasi saraf, stimulasi hormonal, regangan dari serabut otot, atau bahkan karena perubahan lingkungan kimiawi pada serabut otot polos tersebut.5 Selama proses eksitasi, peningkatan Ca2+ pada sitosol berperan sebagai intracellular messenger, yang akan menginisiasi terjadinya fosforilasi miosin rantai ringan. Asetilkolin yang diterima oleh reseptor M3 akan membuat phospholipase-C (PLC) mengaktifkan fosfolipid membrane (PIP2) untuk mengeluarkan inositol trifosfat (IP3) dan diasilgliserol (DAG). IP3 akan berikatan dengan reseptor IP3 pada retikulum sarkoplasma, yang kemudian dapat melepaskan Ca2+ dari simpanan Ca2+ intraseluler di dalam retikulum sarkoplasma itu sendiri dan menyebabkan peningkatan Ca2+ intraseluler.11 Selain itu, peningkatan Ca2+ juga dapat dipicu oleh influks pada voltage-gated Ca2+ channels (VGC).12 Pada sel otot polos Ca2+ akan berikatan dengan kalmodulin, protein intraseluler yang ditemui hampir di semua sel dengan struktur menyerupai troponin.13 Ca2+ dan kalmodulin ini saling berikatan untuk mengaktifkan protein 8 lainnya, MLCK.11 MLCK (myosin light chain kinase) merupakan enzim spesifik yang menggunakan ATP untuk menambahkan gugus fosfat ke bagian kepala miosin. Setelah grup fosfat melekat, kepala miosin dapat berikatan dengan aktin dan kemudian terjadilah kontraksi.4 Defosforilasi dari miosin rantai ringan dapat menginduksi relaksasi, dengan bantuan MLCP (myosin light chain phosphatase). Sifat kontraktilitas dapat diubah dengan mengatur aktivitas dari MLCK dan MLCP. Intracellular messenger yang dapat mengatur aktivitas dari kedua enzim tersebut maka dapat mengatur pula kontraktilitas dari otot polos. Aktivitas dari MLCK sendiri dapat diturunkan dengan fosforilasi dari beberapa kinase termasuk cAMP-dependent kinase (PKA), mitogen-activated protein (MAP) kinase, p21-activated Kinase dan CaM kinase II.11 Aktivitas MLCP juga dapat diturunkan melalui fosforilasi, dengan peningkatan sensitivitas Ca2+ pada sistem kontraktil.10 Aktivasi dari Rho dan/atau PKC juga dapat memicu peningkatan sensitivitas Ca2+ dan kemudian akan menghambat MLCP, sehingga kontraksi terjadi. Sementara itu, desensitisasi Ca2+ akan menyebabkan relaksasi terjadi. Relaksasi dapat diinduksi oleh nukleotida siklik yang dihasilkan dari reseptor M2 yang berikatan dengan agonisnya, atau dihasilkan karena aktivasi guanylate cyclase oleh NO. Second messenger membuat otot polos relaksasi dengan menurunkan jumlah Ca2+ intraseluler dan desensitisasi Ca2+. Penurunan jumlah Ca2+ dapat terjadi dengan penghambatan influks Ca2+ dan meningkatkan uptake dari retikulum sarkoplasma terhadap Ca2+.12 Kontraksi dan relaksasi pada sebagian besar otot polos merupakan respon dari potensial aksi yang ditimbulkan oleh sistem saraf otonom.4 Dimana banyaknya lapisan dari otot polos menyebabkan serabut saraf otonom hanya mempersarafi bagian luar dari lapisan otot polos, dan eksitasi pada lapisan luar akan merambat ke lapisan dalam dengan konduksi potensial aksi pada massa otot atau dengan cara difusi tambahan dari zat transmitter.5 9 2.2. Kandung Kemih 2.2.1. Anatomi dan Histologi Urin yang terbentuk di ginjal akan disalurkan ke dalam sebuah organ yaitu kandung kemih melalui ureter untuk sementara disimpan, sebelum di kosongkan dengan proses berkemih.13 Kandung kemih itu sendiri merupakan sebuah organ berongga yang tersusun atas otot yang dapat diregangkan. Kandung kemih terletak di rongga panggul sebelah posterior simfisis pubis, pada laki-laki terletak di sebelah anterior rektum sementara pada perempuan kandung kemih terletak di sebelah anterior vagina dan sebelah inferior uterus. Lipatan pada peritoneum menahan posisi kandung kemih.4 Gambar 2.3 Anatomi kandung kemih pria dan wanita Sumber: Martini, Frederic. Fundamental of Anatomy and Physiology. 2012 Dinding kandung kemih terdiri dari lapisan mukosa, submukosa, dan muskularis. Lapisan muskularis terbagi menjadi lapisan dalam dan lapisan luar otot polos longitudinal, serta lapisan otot polos sirkuler diantara kedua otot polos 10 longitudinal tersebut. Susunan lapisan muskularis ini membentuk otot detrusor dari kandung kemih yang berfungsi memberikan kompresi pada kandung kemih untuk mengeluarkan urin menuju uretra. Kandung kemih tersusun atas epitel transisional, dimana tidak seperti epitel pada umumnya, epitel ini dapat meregang dan kembali ke bentuk semula tanpa kerusakan.9 Baik epitel maupun otot polos aktif berpartisipasi dalam kemampuan kandung kemih untuk mengakomodasi perubahan besar dalam volume urin.13 Dalam keadaan kosong, kandung kemih kolaps. Dan saat volume urin meningkat kandung kemih berbentuk seperti buah pir dan naik ke rongga perut. Kapasitas kandung kemih rata-rata 700-800 mL, untuk perempuan mempunyai kapasitas yang lebih kecil karena uterus menempati ruang sebelah superior kandung kemih.4 Gambar 2.4. Histologi kandung kemih Sumber: Tortora, Gerard J. Principles of Anatomy and Physiology. 2009 Kandung kemih terbagi menjadi dua bagian utama: (1) badan, merupakan bagian utama dari kandung kemih yang berfungsi mengumpulkan urin, dan (2) leher, yang berbentuk seperti corong dan merupakan perpanjangan dari badan kandung kemih, secara inferior dan anterior mengarah ke dalam urogenital triangle lalu berhubungan dengan uretra. Bagian bawah dari leher disebut juga sebagai bagian dari posterior uretra.5 11 Pada dinding posterior dari kandung kemih, tepat dibawah leher dari kandung kemih terdapat daerah berbentuk segitiga yang disebut dengan trigonum. Daerah berbentuk segitiga tersebut dibatasi oleh dua bukaan dari ureter pada sudut atas trigonum dan pintu masuk uretra di bagian bawah apex dari trigonum.9 Trigonum tampak halus karena lapisan mukosa melekat dengan kuat pada lapisan muskularisnya.4 Namun, lapisan mukosa pada trigonum memiliki lipatan-lipatan yang disebut rugae, dimana rugae tersebut berfungsi sebagai perluasan dari kandung kemih saat menampung urin.9 2.2.2. Fisiologi Otot polos yang tersusun pada dinding kandung kemih disebut otot detrusor. Serat otot tersebut dapat memanjang ke segala arah dan saat mengalami kontraksi dapat meningkatkan tekanan di kandung kemih sekitar 40 sampai 60 mmHg. Sel-sel otot polos detrusor memiliki banyak jembatan taut-celah dan berbentuk lembaran yang luas, sehingga memiliki jalur listrik-resistansi rendah dari satu sel otot ke sel otot lainnya. Oleh karena itu, potensial aksi dapat menyebar ke seluruh otot detrusor, dari satu sel otot ke sel otot lainnya, menyebabkan kontraksi dari seluruh kandung kemih secara bersamaan. Dengan demikian, kontraksi otot detrusor pada kandung kemih merupakan langkah utama dalam tahap pengosongan kandung kemih.5 Proses pengosongan kandung kemih disebut dengan mikturisi. Proses ini terbagi menjadi dua tahap: pertama, kandung kemih akan terisi secara progresif sampai tegangan pada dinding kandung kemih meningkat sampai nilai ambang batasnya, hal ini akan memicu tahap kedua terjadi, dimana terjadi reflek mikturisi. Dengan terjadinya reflek mikturisi, maka seseorang menjadi sadar dan memiliki keinginan untuk berkemih, yang kemudian dapat menyebabkan pengosongan kandung kemih terjadi.5 Mekanisme reflek mikturisi dapat terjadi, dipicu oleh reseptor sensorik pada dinding kandung kemih yang sensitif terhadap regangan.5 Urin dapat mencapai kandung kemih dengan kontraksi peristaltik dari ureter. Seiring dengan urin mengisi kandung kemih, reseptor regang pada dinding kandung kemih mulai terstimulasi.9 Sinyal sensorik dari reseptor regang kandung kemih disalurkan ke 12 segmen sakral tulang belakang melalui persarafan panggul dan kemudian secara reflek kembali lagi ke kandung kemih melalui serabut saraf parasimpatis.5 Saat kandung kemih hanya terisi sebagian, reflek mikturisi berupa kontraksi otot detrusor biasanya kembali relaksasi setelah beberapa menit. Kemudian, setiap kali kandung kemih terisi oleh urin maka reflek mikturisi akan semakin sering terjadi dan semakin tinggi kontraksi dari otot detrusornya.5 Keinginan untuk berkemih biasanya mulai hadir saat kandung kemih mengandung sekitar 200ml urin. Setelah volume melebihi 500 ml kontraksi kandung kemih yang dipicu oleh reflek mikturisi dapat menghasilkan tekanan yang cukup untuk membuka sfingter uretra internal. Pembukaan ini menyebabkan reflek relaksasi dari sfingter uretra eksternal, sehingga urin dapat dikeluarkan.9 Reflek mikturisi merupakan reflek otonom tulang belakang, tetapi dapat dihambat atau difasilitasi oleh otak. Pusat fasilitatif dan penghambatan yang kuat pada batang otak terletak pada pons. Reflek mikturisi merupakan penyebab dasar seseorang untuk berkemih, tetapi pusat pengaturan yang lebih tinggi biasanya melakukan kontrol akhir miksi. Pusat yang lebih tinggi dapat menunda proses berkemih meskipun reflek mikturisi sudah terjadi.5 Pada reflek mikturisi, impuls parasimpatis dari pusat berkemih merambat ke sfingter uretra interna dan kandung kemih, menyebabkan kontraksi dari otot detrusor kandung kemih dan relaksasi dari otot sfingter uretra interna.4 2.3. Cengkeh Cengkeh adalah tangkai bunga kering beraroma dari keluarga Myrtaceae, dalam bahasa Inggris disebut cloves. Tanaman cengkeh diklasifikasikan ke dalam kerajaan Plantae, filum Magnoliophyta, kelas Magnoliopsida, ordo Myrtales, familia Myrtaceae, genus Syzygium, spesies S. aromaticum. Tanaman cengkeh merupakan tanaman rempah yang termasuk dalam komoditas perkebunan yang cukup penting di Indonesia.1 Dapat tumbuh sampai setinggi 12 m, dan diyakini sebagai tanaman asli dari Asia Tenggara. Namun sekarang sudah banyak dibudidayakan di seluruh dunia, Tanzania merupakan negara produsen utama cengkeh, sementara negara lain yang juga menjadi produsen cengkeh meliputi Madagaskar, Indonesia, Malaysia dan Sri Lanka.2 13 Dalam dunia industri cengkeh banyak digunakan karena cengkeh memiliki aroma yang khas berasal dari minyak atsiri yang terdapat dalam jumlah besar, baik dalam bunga (10-20%), tangkai (5-10%), maupun daun (1-4%).1 Selain mengandung minyak atsiri, komponen lain dalam bunga cengkeh juga termasuk glukosida sterol (sitosterol, stigmasterol, dan campesterol), asam crategolic metil ester, asam oleanolic, quercetin, eugeniin, kaempferol, rhamnetin, sekitar 6% protein, 20% lemak, 61% karbohidrat, vitamin, dan lain-lain.2 Produk lain yang dihasilkan dari tanaman cengkeh adalah minyak cengkeh, tergantung dari bahan bakunya dibagi menjadi tiga macam minyak cengkeh, yaitu minyak bunga cengkeh, minyak tangkai cengkeh, dan minyak daun cengkeh. Mutu dari minyak cengkeh yang dihasilkan dipengaruhi oleh asal tanaman, varietas, mutu bahan, penanganan bahan sebelum penyulingan, metode penyulingan serta penanganan minyak yang dihasilkan.1 Gambar 2.5. Bunga cengkeh Sebelum penyulingan, bunga dan tangkai cengkeh biasanya digiling kasar dulu untuk memudahkan minyak ke luar dari dalam sel, sedangkan daun cengkeh tidak membutuhkan pengecilan ukuran. Bahan tersebut disuling dengan cara uap dan air atau cara uap langsung selama 8-24 jam, bunga dan tangkai cengkeh 14 membutuhkan waktu yang lebih lama karena mengandung kadar minyak yang lebih tinggi dibandingkan daun cengkeh.1 Minyak bunga cengkeh dianggap lebih berharga dan bermanfaat dibandingkan minyak dari tangkai dan daun cengkeh. Minyak tunas cengkeh mengandung 60-90% eugenol, 2-27% eugenol asetat, dan 5-12% b-caryophyllene, dengan konstituen minor seperti metil salisilat, metil eugenol, benzaldehida, metil amil keton, α-ylangene, dan chavicol. Sementara itu eugenol yang terkandung pada minyak tangkai cengkeh sebesar 90-95% dan pada minyak daun cengkeh sebesar 82-88%.2 Eugenol memiliki beberapa sifat farmakologi, termasuk antimikroba, antijamur, insektisida dan antihelmintik. Banyak peneliti melaporkan bahwa eugenol menunjukkan sifat relaksan pada pembuluh darah dan otot polos saluran pencernaan. Eugenol dapat menyebabkan relaksasi otot polos pada pembuluh darah melalui blokade voltage and ligand dependent ion channels. Berkenaan dengan saluran pencernaan, penelitian menunjukkan bahwa metileugenol memberikan efek relaksasi pada ileum yang terisolasi dan menghambat kontraksi diinduksi oleh voltage-dependent dan receptor-operated channels.3 Minyak cengkeh yang mengandung eugenol memiliki sifat antimikroba seperti sebelumnya disebutkan, dengan sifat antimikroba spektrum luas (melawan bakteri gram positif maupun gram negatif). Baik minyak cengkeh ataupun eugenol sendiri dapat digunakan untuk mengurangi gejala-gejala sakit gigi, menggunakan sepotong kapas kecil yang diolesi minyak cengkeh kemudian diterapkan langsung tanpa tekanan pada karies gigi. Selain itu, minyak cengkeh banyak juga digunakan sebagai komponen utama dalam persiapan untuk penanganan post-extraction alveolitis.2 2.4. Organ Bath Tissue organ bath merupakan sebuah instrument yang ditujukan untuk eksperimen pada hewan atau eksperimen pada jaringan manusia atau hewan. Persiapan jaringan yang akan diuji menggunakan organ bath dengan memastikan proses pembunuhan hewan dengan teknik dislokasi servikal.15 Kemudian lapisan mukosa dan serosa dari jaringan otot harus dihilangkan. Jaringan otot tersebut 15 akan direndam di dalam larutan fisiologis 17 Dalam proses pengujian, jaringan otot tersebut diletakkan dengan posisi longitudinal. 3 Jaringan otot yang di rendam di dalam larutan fisiologis tetap dijaga suhunya pada 36oC.15 Untuk menjaga jaringan otot polos yang akan diuji menggunakan organ bath tetap memiliki fungsi yang sama seperti saat masih di tubuh, maka jaringan otot tersebut membutuhkan nutrisi yang cukup untuk tetap dapat berfungsi normal. Selain direndam di dalam larutan fisiologis, jaringan otot akan diberikan oksigenasi menggunakan karbogen (95% O2 / 5% CO2).3 Sebelum mulai pengujian pada jaringan, strip jaringan harus direndam selama satu jam terlebih dahulu, dengan diregangkan sebesar 0,5g.18 Jaringan otot yang terendam di dalam wadah dapat diukur tegangan isometriknya dengan menggunakan transducer isometrik yang kemudian akan dihubungkan ke dalam alat pengukur yang tersambung ke komputer untuk pengolahan data.16 Gambar 2.6. Organ Bath 16 2.5. Kerangka Teori Gambar 2.7 Kerangka teori 2.6. Kerangka Konsep Gambar 2.8 Kerangka konsep 17 2.7. No 1 2 Variabel Definisi Operasional Definisi Operasional Alat Ukur Skala Ukur Pengukuran Kontraksi otot Peningkatan tegangan polos kandung otot, dengan atau tanpa otot kemih pemendekan otot22 (gram) Kadar minyak Konsentrasi minyak Persen cengkeh cengkeh yang diencerkan di dalam larutan etanol absolut. Transducer Hasil Tegangan Numerik Numerik 18 BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Desain Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimental secara in vitro menggunakan alat organ bath untuk melihat efek kontraktilitas berupa relaksasi dari ekstrak minyak cengkeh pada otot polos kandung kemih guinea pig. 3.2. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan pada bulan Januari s.d. Agustus 2013 di Ruang Laboratorium Multiguna lantai 3, Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. 3.3. Alat dan Bahan Penelitian Sampel yang diuji pada penelitian ini adalah ekstrak minyak cengkeh yang diperoleh dari proses ekstraksi 1 kg bunga cengkeh dengan proses distilasi di BALITRO (Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat). Minyak cengkeh kemudian diencerkan menggunakan etanol absolut ke dalam beberapa konsentrasi menjadi 10-6 %, 10-5 %, 10-4 %, 10-3 %, dan 10-2 %. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah instrument organ bath, water heater, laptop, kulkas, timbangan, cawan petri, papan bedah, alat bedah minor, pinset mikro, lup, mikro pipet, sendok, benang, dan pengait. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu strip jaringan otot polos kandung kemih guinea pig berusia 6 bulan berjenis kelamin laki-laki dan perempuan dengan berat 500 s.d. 700 gram, aquades, karbakol, etanol abslolut, alkohol, tissue, kapas, sarung tangan, gas karbogen (O2 97% : CO2 3%) dan larutan Krebs-Henseleit dengan komposisi dalam volume 500cc sebagai berikut: NaCl 3,555 gr, KCl 0,175 gr, NaHCO3 0,645 gr, KH2PO4 0,08 gr, MgCl2 0,12 gr, C6H12O6 1,035 gr dan CaCl2 0,185 gr. 18 19 3.4. Identifikasi Variabel 3.4.1. Variabel Bebas Variabel bebas pada penelitian ini adalah kadar larutan ekstrak minyak cengkeh. 3.4.2. Variabel Terikat Variabel terikat pada penelitian ini adalah kontraktilitas otot polos kandung kemih guinea pig. 3.5. Alur Penelitian 3.6. Cara Kerja Penelitian 3.6.1. Tahap Persiapan 3.6.1.1. Persiapan Ekstrak Minyak Cengkeh Tanaman cengkeh yang akan dijadikan bahan ekstrak diverifikasi terlebih dahulu di LIPI (Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia). Setelah itu minyak cengkeh diperoleh dari proses distilasi 1 Kg bunga cengkeh. Bunga 20 cengkeh didapat dan dilakukan proses distilasi di BALITRO (Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat). Hasil distilasi bunga cengkeh diperoleh sekitar 10 ml minyak cengkeh yang kemudian diencerkan menggunakan etanol absolut. Konsentrasi yang akan diujikan yaitu 10-6 %, 10-5 %, 10-4 %, 10-3 %, dan 10-2 %. Ekstrak minyak cengkeh juga diuji analisis eugenol, dan didapatkan hasil 1 Kg penyulingan bunga cengkeh mengandung 10,08% eugenol. 3.6.1.2. Persiapan Strip Jaringan Guinea pig dengan berat sekitar 500-700 gram dibuat tidak sadar dengan memberikan hentakan yang kuat pada bagian kepala belakang sampai terjadi dislokasi servikal, kemudian guinea pig dibunuh dengan memotong arteri karotis. Setelah guinea pig sudah mati, dimulai pembedahan di bagian perut bawah dari guinea pig. Diseksi organ kandung kemih dilakukan dengan meminimalisir adanya penarikan dari organ. Kandung kemih tersebut lalu dipindahkan kedalam cawan petri yang berisi larutan Krebs dan sedang diberikan oksigenasi dari karbogen (O2 : 97%, CO2 : 3%). Kandung kemih dipotong pada bagian anterolateral dan dibentuk strip otot polos dengan memisahkan jaringan mukosa dan serosa, ukuran strip otot polos yang disiapkan memiliki panjang ±1 cm dan lebar ±0,5 cm sebanyak 3-5 strip. Proses pemotongan dilakukan menggunakan alat bedah minor dan dibantu oleh kaca pembesar. Kemudian persiapkan sejumlah empat strip otot polos dengan mengikatkan benang dikedua ujung strip otot polos. Setelah itu kaitkan benang yang telah terikat dengan ujung strip otot polos ke dalam kawat besi yang sudah terhubung dengan transducer dari organ bath, sedangkan benang yang mengikat ujung lain dari strip otot polos direkatkan di bagian bawah dari chamber organ bath sehingga strip otot polos menggantung secara vertikal didalam chamber. Transduser terhubung dengan amplifier serta komputer yang telah dilengkapi software untuk analisa data LabChart v7.1 dari ADInstrument. Keempat strip otot polos tersebut di posisikan agar berada tepat di dalam chamber organ bath, sehingga keseluruhan bagian dari strip otot polos dapat terendam dengan sempurna. Keempat strip otot polos tersebut di rendam di dalam 21 chamber yang berisikan larutan Krebs Henseleit dengan volume 50 μl dan suhu yang dipertahankan sebesar 37oC dan dioksigenasi dengan karbogen (O2 : 97%, CO2 : 3%). Strip otot polos diberikan tegangan istirahat (resting tension) yaitu sebesar 0,5 gram. Keempat strip otot polos yang sudah terendam dalam larutan Krebs Henseleit yang teroksigenasi tersebut didiamkan dalam selama 60 menit sebelum dilakukan tahap pengujian. Gambar 3.1. Skema Organ Bath 3.6.2. Tahap Pengujian Pengujian diawali dengan menilai kontraktilitas strip jaringan otot polos dengan memberikan muskarinik agonist karbakol dengan konsenstrasi 1 μM ke dalam empat chamber organ bath. Tegangan otot polos setelah pemberian karbakol diamati dan dinilai. Kontraksi yang ditimbulkan setelah pemberian karbakol 1 μM dianggap sebagai 100%. Selanjutnya otot polos diistirahatkan kembali dengan cara membuang cairan sebelumnya yang berisi karbakol dan menggantinya dengan cairan Kreb‟s yang masih baru (washing) selama 60 menit 22 untuk selanjutnya diberikan karbakol dengan konsentrasi mulai dari 0.01 μM hingga 100 μM secara kumulatif. Tegangan yang dihasilkan pada pemberian masing-masing konsentrasi karbakol tersebut dihitung relatif terhadap tegangan awal setelah pemberian karbakol 1 μM (Gambar 3.2). 100 % // Gambar 3.2. Skema kontraksi otot polos pada pemberian karbakol Tahap berikutnya dilakukan pengujian efek minyak cengkeh dengan konsentrasi 10-6 %, 10-5 %, 10-4 %, 10-3 %, dan 10-2 % terhadap otot polos yang telah diinduksi kontraksi dengan menggunakan karbakol 1 μM. Pengujian zat aktif dilakukan setelah kontraksi otot polos setelah induksi dengan karbakol 1 μM stabil (plateau). Gambar 3.3. Skema kontraksi otot polos pada pemberian ekstrak minyak cengkeh Setelah melakukan pengujian pada bahan ekstrak minyak cengkeh, dilakukan pula pengujian pada bahan pelarut ekstrak minyak cengkeh itu sendiri yaitu etanol absolut. Pengujian etanol absolut dilakukan untuk tiap-tiap konsentrasi etanol yang diberikan dengan prosedur yang sama. 23 3.7. Pengolahan Data Data perubahan kontraktilitas strip otot polos yang didapatkan dari transducer dan direkam di dalam program LabChart Pro v7.1 kemudian diolah menggunakan SPSS versi 16.1 untuk menentukan nilai kebermaknaan penelitian, dengan dilakukan pengujian Student t Test bila distribusi sampel dan kelompok normal, dan Mann-Whitney bila distribusi sampel dan kelompok tidak normal. Pengujian normalitas dari distribusi data menggunakan Saphiro-Wilk karena jumlah data yang diuji kurang dari 50.20,21 24 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Pengukuran Efek Kontraktilitas Otot Polos Kandung Kemih pada Pemberikan Karbakol Pemberian karbakol pada penelitian ini ditujukan untuk menginduksi kontraktilitas dari otot polos kandung kemih agar dapat berkontraksi terlebih dahulu sebelum diberikan ekstrak minyak cengkeh. Dengan terjadinya kontraksi otot polos kandung kemih yang diinduksi menggunakan karbakol, maka efek relaksasi yang diberikan oleh minyak cengkeh dapat dinilai. Efek kontraksi yang diberikan oleh karbakol diperlukan dalam konsentrasi yang tepat, untuk menghindari cedera otot polos dikarenakan over-stretched akibat kontraksi yang berlebihan. Pada penelitian ini, dilakukan pengujian efek kontraksi dari karbakol terlebih dahulu untuk mendapatkan konsentrasi karbakol yang tepat untuk kontraksi otot polos kandung kemih. Didapatkan kontraksi otot polos dapat terjadi setelah pemberian karbakol dengan konsentrasi 1μM. Pengujian selanjutnya diberikan karbakol dengan konsentrasi 10μM dan 100μM, namun didapatkan setelah pemberian karbakol konsentrasi 10μM, otot polos tidak dapat berkontraksi dengan baik saat diberikan karbakol konsentrasi 100μM. Hal ini menandakan kontraktilitas otot polos kandung kemih sudah melebih batas kontraksinya saat diberikan 10μM karbakol. Oleh karena itu dalam penelitian ini digunakan karbakol dengan konsentrasi 1μM sebagai penginduksi awal kontraksi di setiap awal pengujian ekstrak minyak cengkeh. Tabel 4.1. Persentase kontraksi otot polos kandung kemih guinea pig pada pemberian karbakol Konsentrasi karbakol Persentase kontraksi otot polos kandung kemih Karbakol 0,01µM 0,81% Karbakol 0,1µM 10,56% Karbakol 1µM 102,39% Karbakol 10µM 112,63% Karbakol 100µM 65,32% 24 25 4.2. Pengukuran Efek Kontraktilitas Otot Polos pada Pemberian Minyak Cengkeh dan Etanol Pada penelitian ini konsentrasi ekstrak minyak cengkeh yang diuji adalah106 %, 10-5 %, 10-4 %, 10-3 %, dan 10-2 %. Kemudian minyak cengkeh dengan berbagai konsentrasi tersebut dimasukkan ke dalam empat chambersetelah otot polos diinduksi dengan karbakol 1 μM. Dalam penelitian ini didapatkan hasil persentasi kontraksi otot polos yang setelah pemberian minyak cengkeh untuk tiap-tiap konsentrasi sesuai dengan gambar dan tabel dibawah. Gambar 4.2. Kontraksi otot polos kandung kemih guinea pig pada pemberian ekstrak minyak cengkeh Dalam penentuan konsentrasi minyak cengkeh sampai dengan konsentrasi yang diinginkan, pengenceran dilakukan menggunakan larutan etanol absolut. Diperlukan pengujian larutan etanol absolut untuk memastikan bahwa etanol absolutsebagai pelarut dari minyak cengkeh tidak memberikan efek relaksasi, agar hasil penelitian yang didapat menunjukkan efek relaksasi yang diberikan berasal dari minyak cengkeh. Pada gambar dibawah didapatkan hasil dari pengujian pelarut minyak cengkeh yaitu etanol absolut. Gambar 4.3. Kontraksi otot polos kandung kemih guinea pig pada pemberian pelarutetanol absolut 26 Kemudian didapatkan perbandingan persentase kontraksi otot polos kandung kemih yang dihasilkan oleh minyak cengkeh dengan pelarut etanol absolut. Pada data grafik dibawah dapat terlihat efek relaksasi yang diberikan minyak cengkeh lebih besar dibandingkan dengan efek relaksasi yang diberikan etanol absolut, hal ini menunjukkan bahwa efek relaksasi yang dihasilkan oleh minyak cengkeh tidak terpengaruh oleh pelarutnya yaitu etanol absolut. Grafik 4.2Grafik perbandingan persentase kontraksi strip otot polos kelompok perlakuan (ekstrak minyak cengkeh) dan kelompok kontrol (etanol absolut) Didapatkan persentase kontraksi yang dihasilkan oleh kelompok kontrol yaitu etanol berturut-turut adalah 68,06±4,56%; 59,05±4,53%; 53,96±4,83%; 50,21±4,97%; dan 46,72±4,59. Sementara persentase kontraksi yang dihasilkan oleh kelompok perlakuan yaitu ekstrak minyak cengkeh berturut-turut sebesar 70,05±4,33%; 62,04±3,21%; 56,22±2,68%; 49,06±2,94% dan 19,33±1,97%. Pada penelitian ini pengolahan data dilakukan untuk membandingkan ratarata persentase relaksasi dari kelompok perlakuan dan kelompok kontrol. Setelah menggunakan uji normalitas data, ditemukan salah satu data memiliki nilai yang tidak normal. Oleh karena itu analisa data pada penelitian ini menggunakan analisa Mann-Whitney.20 27 Pada penelitian ini ditemukan hasil yang bermakna antara persentase kontraksi jaringan otot polos kandung kemih kelompok perlakuan yang diberikan ekstrak minyak cengkeh dengan kelompok kontrol yang diberikan etanol absolut terdapat pada pemberian ke-5 yaitu dengan konsentrasi 10-2%ekstrak minyak cengkeh. Hal tersebut menunjukkan bahwa efek relaksasi yang dapat diberikan oleh minyak cengkeh baru dapat terlihat apabila diberikan pemberian ekstrak minyak cengkeh dengan konsentrasi yang paling tinggi, yaitu sebesar 10-2 %. Dalam ekstrak minyak cengkeh pada penelitian ini, juga diketahui jumlah eugenol yang terkandung adalah sebesar 10,08%. Dengan pengenceran ekstrak minyak cengkeh menggunakan etanol absolut maka dapat dipastikan kadar eugenol dalam minyak cengkeh akan berkurang. Dari data penelitian yang didapatkan bahwa relaksasi dapat terjadi saat pemberian minyak cengkeh dengan konsentrasi 10-2 %, dan memiliki kadar eugenol sebesar 10-2 % x 10,08% = 0,01008%. Diketahui bahwa dengan kadar eugenol sebesar 0,01008% dapat memberikan efek relaksasi terhadap otot polos. Jumlah kadar eugenol dapat mempengaruhi efek relaksasi yang dihasilkan. Hal ini dapat dikaitkan dengan penelitian sebelumnya yang telah membuktikan bahwa sifat relaksan yang didapat dari minyak cengkeh berasal dari kandungan zat aktifnya yaitu eugenol. Eugenol terbukti dapat memberikan efek relaksasi terhadap otot polos viseral.3 Sementara penelitian yang dilakukan ini, memiliki keterbatasan yaitu tidak menggunakan zat aktif dari minyak cengkeh yaitu eugenol secara langsung sebagai kelompok perlakuan dalam penentuan efek relaksasi terhadap otot polos. Sehingga didapatkan efek relaksasi yang memiliki makna terjadi saat pemberian ekstrak minyak cengkeh dengan konsentrasi tinggi. Sementara ini, menurut penelitian sebelumnya telah membuktikan bahwa eugenol dapat menghambat kanal ion Ca2+ pada relaksasi otot polos pembuluh darah.3Diduga hal yang sama terjadi pada penelitian ini bahwa pemberian ekstrak minyak cengkeh yang mengandung eugenol dapat memberikan efek relaksasi otot polos kandung kemih dengan cara menghambat kanal ion Ca2+. Dengan penghambatan kanal ion Ca2+ dapat menyebabkan penurunan influks dari Ca2+ sehingga jumlah Ca2+ intrasel akan berkurang. Berkurangnya jumlah Ca2+ kemudian menyebabkan terjadinya penurunan ikatan Ca2+ dengan kalmodulin 28 sehingga aktivasi dari MLCK semakin sedikit dan kemungkin terjadinya jembatan silang akan menurun sehingga terjadi penurunan kontraksi atau relaksasi. Kontraksi dari otot detrusor kandung kemih dapat mengalami aktivitas yang berlebih, baik itu karena penyebab neurogenik atau idiopatik. Aktivitas berlebih dari otot detrusor tersebut merupakan kontraksi yang bersifat involunter, dan sangat berkaitan erat dengan sindrom overactive bladder.6Overactive bladder merupakan suatu kumpulan dari gejala-gejala termasuk urgensi dengan atau tanpa urge incontinence, serta frekuensi dan nokturia.7 Kurang dari sepertiga jumlah urin yang ditampung pada kandung kemih penderita overactive bladder dikeluarkan melalui kontraksi involunter dari otot detrusor.Kontraksi involunter kandung kemih disebabkan oleh aktivitas berlebih (overactivity) dari otot detrusor.6 Prevalensi overactive bladder di seluruh dunia bervariasi mulai dari 6% - 20%, baik pada pria ataupun wanita, dengan wanita memiliki insiden yang lebih tinggi pada urge incontinence. Obat antimuskarinik merupakan terapi utama dalam menangani overactive bladder dengan tujuan menurunkan kontraksi dari otot detrusor kandung kemih.8 Penelitian ini telah membuktikkan bahwa ekstrak minyak cengkeh dapat memberikan efek relaksasi terhadap otot polos kandung kemihguinea pig secara in vitro. Dengan penelitian lebih lanjut, ekstrak minyak cengkeh mungkin dapat digunakan sebagai tatalaksana pada gangguan berkemih, misal overactive bladder. Dalam Shahih Bukhari dan Muslim, Nabi Muhammad saw bersabda: “Setiap kali Allah menurunkan penyakit, pasti Allah menurunkan obatnya.” Hadist ini memberikan makna yaitu semangat kepada orang yang sakit dan juga dokter yang mengobatinya, selain itu juga mengandung anjuran untuk mencari obat dan menyelidikinya. Bila dikaitkan, hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat bagi peneliti dan masyarakat untuk menemukan pengobatan alternatif pada gangguan berkemih, seperti overactive bladder. 29 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Dari hasil penelitian didapatkan adanya perbedaan yang bermakna secara statistik (p<0,05) antara rerata persentase kelompok perlakuan yaitu ekstrak minyak cengkeh dengan kelompok kontrol yaitu etanol absolut pada pemberian ekstrak minyak cengkeh dengan konsentrasi 10-2% terhadap strip otot polos kandung kemih guinea pig in vitro. Penelitian ini menunjukkan ekstrak minyak cengkeh dapat memberikan efek kontraktilitas berupa relaksasi secara signifikan pada konsentrasi 10-2%. 5.2. Saran Saran untuk penelitian selanjutnya yaitu dapat menggunakan secara langsung bahan aktif dari minyak cengkeh yaitu eugenol. Hal ini ditujukan agar dapat menilai efek spesifik yang akan di hasilkan oleh jaringan yang diuji terhadap perlakuan yang diinginkan. Apabila menggunakan minyak cengkeh, diharapkan dapat menggunakan minyak cengkeh dalam konsentrasi tinggi, agar kadar eugenolnya tetap tinggi sehingga dapat memberikan efek yang signifikan. 29 30 DAFTAR PUSTAKA 1. Nurdjannah, Nanan. Diversifikasi Penggunaan Cengkeh. BB-Pascapanen. 2004 2. Khan, Ikhlas A, Abourashed, Ehab A. Leung‟s Encyclopedia of Common Natural Ingredients. Third Edition. New Jersey: Wiley. 2010 3. Trailović MS, et al. Inhibitory Effect of Eugenol on Rat Ileal Motility in Vitro. Acta Veterinaria (Beograd), Vol. 59, No. 2-3, 123-131. 2009 4. Tortora, Gerard J, Derrickson, Bryan. Principles of Anatomy and Physiology. John Wiley & Sons. 2009 5. Guyton AC, Hall JE. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 11. Jakarta: EGC; 2008 6. Ouslander, Joseph G. Management of Overactive Bladder. N Engl J Med 2004; 350: 786-99 7. Hegde, Sharath S. Muscarinic receptors in the bladder: from basic research to therapeutics. British Journal of Pharmacology 2006; 147, S80–S87 8. Nalliah, Sivalingam. Concepts in the Management of the Overactive Bladder in Women. Med J Malaysia 2012 Vol 67, No 1 9. Martini, Frederic. Fundamental of Anatomy and Physiology. Ninth Edition. Pearson Education, Inc. 2012 10. Webb, R. Clinton. Smooth Muscle Contraction and Relaxation. ADV PHYSIOL EDUC 27: 201–206, 2003 11. Fry CH, Meng E, Young JS. The Physiological Function of Lower Urinary Tract Smooth Muscle. Autonomic Neuroscience: Basic and Clinical 2010; 154: 3-13 12. Puetz, Sandra. Lubomirov, Lubomir T and Pfitzer, Gabriele. Regulation of Smooth Muscle Contraction by Small GTPases. Physiology 24:342-356, 2009 13. Sherwood, Lauralee. Introduction to Human Physiology. Brooks/Cole, Cengange Learning. 2013. 14. Hosseini, Mahmoud. Kamkar Asl, Mina, Rakhshandeh, Hassan. Analgesic effect of clove essential oil in mice. AJP 2011, Vol. 1, No. 1 15. Abrams, Paul, et al. Muscarinic receptors: their distribution and function in body systems, and the implications for treating overactive bladder. British Journal of Pharmacology 2006; 148, 565–578 16. Hashitani H, Brading AF, Suzuki H. Correlation Between Spontaneous Electrical, Calcium and Mechanical Activity in Detrusor Smooth Muscle 31 of the Guinea-Pig Bladder. British Journal of Pharmacology. 2004; 141: 183-193 17. Vial C, Evans RJ. P2X Receptor Expression in Mouse Urinary Bladder and the Requirement of P2X1 Receptors for Functional P2X Receptor Responses in the Mouse Urinary Bladder Smooth Muscle. British Journal of Pharmacology 2000; 131: 1489-1495 18. Ganong WF. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 20. Jakarta: EGC; 2005 19. Sibley, G. N. A comparison of spontaneous and nerve-mediated activity in bladder muscle from man, pig and rabbit. J. Physiol 1984; 354; 431-443 20. Dahlan, M. Sopiyudin. Statistik Untuk Kedokteran dan Kesehatan Ed. 4, Jakarta: Penerbit Salemba Medika. 2009 21. Dahlan, M. Sopiyudin. Langkah-Langkah Membuat Proposal Penelitian Bidang Kedokteran dan Kesehatan Ed. 2, Jakarta: Penerbit Salemba Medika. 2009 22. Anne Marie. W, et al. Dorland‟s Illustrated Medical Dictionary. Saunders Elsevier. 2007 32 Lampiran 1 Determinasi Tanaman Cengkeh oleh LIPI 33 Lampiran 2 Analisis Eugenol Minyak Cengkeh 34 (lanjutan) 35 (lanjutan) 36 Lampiran 3 Data kontraktilitas strip otot polos dengan minyak cengkeh CCh Mean SD 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 0 MC 0,001% 76.99892 81.57733 66.363 55.28154 32.26539 57.1715 44.71571 39.01814 81.78723 43.19711 43.24188 104.1582 80.23601 73.05686 73.96294 59.2367 54.44583 44.83659 84.27081 62.50065 15.77135 MC 0,01% 69.53004 69.58946 63.24986 45.80739 29.89252 47.86676 39.17947 36.91298 73.0367 38.22807 40.39655 72.69834 56.23797 58.36465 65.88399 47.98614 45.72507 37.85548 64.81728 49.90236 9.638373 „; MC 0,1% MC 1% MC 10% 65.71243 63.74221 55.53852 39.89012 27.21454 42.13482 38.8754 36.83403 56.43028 34.45586 34.81743 62.21199 49.34963 51.14164 54.56437 35.44411 37.47104 32.59031 51.44759 43.61133 8.495766 56.70738 55.74134 50.32521 33.50491 20.01381 32.30359 34.11757 34.83866 54.60762 26.56547 25.82848 53.33884 54.46279 51.89634 49.91479 29.13523 26.32391 25.05265 43.28318 43.49505 10.45587 26.72864 21.83856 20.59242 8.179353 5.939063 15.97122 16.99581 10.40079 29.44208 11.37711 11.64334 30.12639 28.01434 13.67153 19.28048 8.613731 1.840715 5.134659 19.41923 15.6672 6.318355 37 Lampiran 4 Data kontraktilitas strip otot plos dengan etanol CCh Mean SD 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 0 Etanol 65.87541 65.61325 55.52093 77.632 100.0244 61.71179 58.5383 94.54585 54.37237 73.13143 48.7881 60.98127 68.06126 15.80674 Etanol 56.57324 55.84524 48.76552 66.00769 86.77647 64.89719 53.09142 90.25362 40.85791 53.47405 42.34649 49.73399 59.0519 15.69754 Etanol 40.66398 47.44316 44.96604 61.74789 77.21128 59.30018 52.54725 92.30662 42.79421 49.25871 31.7018 47.64199 53.96526 16.74546 Etanol 39.57813 40.44932 40.28692 53.74516 76.71087 56.63976 50.90618 89.11816 38.1428 44.30839 28.49074 44.19239 50.21407 17.23006 Etanol 36.27088 37.29215 37.04027 51.52101 71.56786 49.68101 45.47873 83.80407 38.84893 40.49473 28.98064 39.68938 46.72247 15.9048 38 Lampiran 5 Uji normalitas data minyak cengkeh Tests of Normality a Kolmogorov-Smirnov Statistic MC0_001 df .141 Shapiro-Wilk Sig. 19 Statistic .200 * df .954 Sig. 19 .467 a. Lilliefors Significance Correction *. This is a lower bound of the true significance. Tests of Normality a Kolmogorov-Smirnov Statistic MC0_01 df Shapiro-Wilk Sig. .161 19 Statistic .200 * df Sig. .920 19 .114 a. Lilliefors Significance Correction *. This is a lower bound of the true significance. Tests of Normality a Kolmogorov-Smirnov Statistic MC0_1 df .166 Shapiro-Wilk Sig. 19 Statistic .177 df .935 Sig. 19 .210 a. Lilliefors Significance Correction Tests of Normality a Kolmogorov-Smirnov Statistic MC1 df .204 Shapiro-Wilk Sig. 19 Statistic .036 df .879 Sig. 19 .021 a. Lilliefors Significance Correction Tests of Normality a Kolmogorov-Smirnov Statistic MC10 .117 df Shapiro-Wilk Sig. 19 a. Lilliefors Significance Correction .200 Statistic * .958 df Sig. 19 .536 39 Lampiran 6 Uji normalitas data etanol Tests of Normality a Kolmogorov-Smirnov Statistic Etanol1 df .222 Shapiro-Wilk Sig. 12 Statistic .107 df .891 Sig. 12 .121 a. Lilliefors Significance Correction Tests of Normality a Kolmogorov-Smirnov Statistic Etanol2 df .229 Shapiro-Wilk Sig. 12 Statistic .081 df .874 Sig. 12 .073 a. Lilliefors Significance Correction Tests of Normality a Kolmogorov-Smirnov Statistic Etanol3 df .200 Shapiro-Wilk Sig. 12 Statistic .198 df .896 Sig. 12 .141 a. Lilliefors Significance Correction Tests of Normality a Kolmogorov-Smirnov Statistic Etanol4 df .217 Shapiro-Wilk Sig. 12 Statistic .122 df .864 Sig. 12 .055 a. Lilliefors Significance Correction Tests of Normality a Kolmogorov-Smirnov Statistic Etanol5 .236 df Shapiro-Wilk Sig. 12 a. Lilliefors Significance Correction .064 Statistic .819 df Sig. 12 .016 40 Lampiran 7 Hasil data uji Mann-Whitney Ranks Jenis MC0_001 MC0_01 MC0_1 MC1 MC10 N Mean Rank Sum of Ranks Perlakuan 19 15.11 287.00 Kontrol 12 17.42 209.00 Total 31 Perlakuan 19 14.63 278.00 Kontrol 12 18.17 218.00 Total 31 Perlakuan 19 14.47 275.00 Kontrol 12 18.42 221.00 Total 31 Perlakuan 19 14.05 267.00 Kontrol 12 19.08 229.00 Total 31 Perlakuan 19 10.11 192.00 Kontrol 12 25.33 304.00 Total 31 b Test Statistics MC0_001 Mann-Whitney U Wilcoxon W Z Asymp. Sig. (2-tailed) Exact Sig. [2*(1-tailed Sig.)] a. Not corrected for ties. b. Grouping Variable: Jenis MC0_01 MC0_1 MC1 MC10 97.000 88.000 85.000 77.000 2.000 287.000 278.000 275.000 267.000 192.000 -.689 -1.054 -1.176 -1.501 -4.542 .491 .292 .240 .133 .000 .509 a .306 a .252 a .141 a .000 a eh an 41 Lampiran 8 Alat dan bahan penelitian Alat Organ Bath Water Heater Transducer Pengolah data Ekstrak Minyak Cengkeh 42 Lampiran 9 Daftar riwayat hidup DAFTAR RIWAYAT HIDUP Nama : Muhammad Hafif Kusasi Tempat, tanggal lahir : Jakarta, 31 Agustus 1992 Alamat : Jl. Melinjo 1 C1/10 Sektor I.6 BSD Tangerang Selatan No. HP : +6285717171358 Email : [email protected] Riwayat Pendidikan : 1. TK Al-Azhar BSD (1996-1998) 2. SDI Al-Azhar BSD (1998-2004) 3. SMPI Al-Azhar BSD (2004-2007) 4. SMAI Al-Azhar BSD (2007-2010) 5. PSPD FKIK UIN Jakarta (2010-sekarang)
