KONTRAKTILITAS PEMBULUH DARAH ARTERI EKOR TIKUS

Berk. Penel. Hayati Edisi Khusus: 3D (31–34), 2009
KONTRAKTILITAS PEMBULUH DARAH ARTERI EKOR TIKUS TERPISAH
DENGAN ATAU TANPA ENDOTEL SETELAH PEMBERIAN EKSTRAK
Scurulla oortiana (BENALU TEH)
Nour Athiroh AS
Dpk FMIPA UNISMA
ABSTRACT
The aim of this study is to investigate the dilating effects of these plants (Scurulla oortiana) and to determine whether their
pharmacodynamic effect involve endothelial or smooth muscle cell of the blood vessel. Rat tail artery was isolated and put in the organ
bath, perfused with Kreb's solution, aerated with carbogen (mixture of 95%; O2 and 5%; CO2) and flow rate was 6 ml/minute. After
equilibration for approximately 90-120 minutes the artery was either exposed to various concentration of norepinephrin (10-7 M, 3.
10-7 M, 10-6 M, 3. 10-6 M, 10-5 M, 3. 10-5 M, 10-4 M, 3.10-4 M). The contractility was recorded using Mc. Lab. Computer and measured
as changing of milivolt. This study indicates that the mean of ED50 of NE is = 1,15.10-6 M ± 0.1, ED50 for (NE + S. oortiana = 3,7.
10-6 M ± 0.1). The t test for S. oortiana was 5.00* > t table = 2,447 (α 0,05). This means that S. oortiana decreased the contraction
of rat tail artery previously exposed to NE. Interestingly when the endothelial cell of rat tail artery was denuded by blowing with
carbogen, the mean of ED50 (NE) = 8,28. 10-7 M ± 0.80, ED50 for (NE+ S. oortiana) = 14, 6. 10-7 M ± 6.82. t-test = 2.306 < t table =
2,447 (α 0,05). These indicates that the pharmacodynamics of S. oortiana in dilating the rat tail artery mostly involves the endothelial
cell. It can be concluded that: 1). S. oortiana may decrease the contraction of rat tail artery previously exposed to NE (vasodilator).
Pharmacodynamics mechanism of S. oortiana to rait tail artery in reducing contractility may involve endothelial cell of blood vessel.
S. oortiana may effect the receptor on the endothelial cell, possibly α
�2 receptor through the release of EDRF (endothelium derived
relaxing factor) the cause vasodilation, based on the dose response curve of NE + S. oortiana. However, it needs to be clarified further.
Another exploration is that the active substance of S. oortiana , namely: rutin, quercitrin, isoquercitrin, caffeine, teobromine, and
myricitrin may diffuse directly to affect smooth muscle of blood vessel.
Key words: Scurulla oortiana (mistle toe), Rat's Tail Artery Blood Vessel Contractilities, and Endothelial Cell
PENGANTAR
Pada umumnya masyarakat Indonesia mengenal
tanaman obat sebagai obat tradisional secara turun temurun.
Misalnya penggunaan benalu sebagai obat antihipertensi.
Ternyata ekstrak benalu teh bersifat sebagai antihipertensi,
menurut penelitian Anderson and Phillipson dalam Kirana
(1998), Viscum album benalu mengandung viscotoxin dan
phoratoxin berperan sebagai vasodilator (menurunkan
tekanan darah). Disamping itu Phoradendron serotinum
juga mengandung phoratoxin diduga mempunyai efek
farmakodinamik yang sama. Berdasarkan uraian tersebut
bahwa V. Album dan P. serotinum mempunyai efek
vasodilator, namun tidak dijelaskan proses vasodilator
bekerja di endotel, otot polos atau dikeduanya.
Hasil eksplorasi disekitar perkebunan teh di Jawa
Barat, benalu yang banyak dijumpai adalah dari famili
Loranthaceae. Contoh spesiesnya adalah Scurulla oortiana
(benalu teh). Benalu teh ini belum banyak dilakukan
eksplorasi penelitian, efek farmakodinamiknya belum
diketahui secara pasti. Menurut Tjitrosoepomo, (1989)
dari segi taksonomi Scurulla oortiana merupakan satu
famili dengan V. Album dan P. Serotinum. Berdasarkan
pemikiran tersebut, kemungkinan Scurulla oortiana juga
mempunyai efek sebagai vasodilator. Namun mekanisme
farmakodinamik belum diketahui. Oleh karena itu dilakukan
penelitian secara invitro terhadap pembuluh darah arteri
ekor tikus terpisah dengan menggunakan isolated organ
(organ terpisah). Sedangkan untuk mengetahui kerja benalu
di endotel, otot polos atau keduanya, maka dilakukan
eksperimen terhadap arteri endotel utuh dan rusak.
Efek Vasidilator
Benalu
Mekanisme farmakodinamik
Agonis Reseptor
Endotel
Arteri (R. Į1)
Antagonis Reseptor
o. polos arteri Endotel & otot polos arteri
(R. Į1)
Gambar 1. Skema Kerangka Teoritis
(R. Į1, Į2)
32
Kontraktilitas Pembuluh Darah Arteri Ekor Tikus
Perumusan Masalah
1. Apakah Scurulla oortiana (benalu teh) mempunyai efek
sebagai vasodilator?
2. Bagaimana mekanisme farmakodinamik Scurulla
oortiana (benalu teh) terhadap penurunan kontraksi
pembuluh darah arteri ekor tikus terpisah melalui
endotel, otot polos atau keduannya?
Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui Scurulla oortiana (benalu teh)
mempunyai efek sebagai vasodilator.
2. Untuk mengetahui mekanisme farmakodinamik
Scurulla oortiana (benalu teh) terhadap penurunan
kontraksi pembuluh darah arteri ekor tikus terpisah
melalui endotel, otot polos atau keduannya.
Kegunaan Penelitian
1. Menambah informasi ilmiah tentang peranan Scurulla
oortiana (benalu teh) sebagai vasodilator sehingga
berkhasiat untuk terapi antihipertensi.
2. Menghasilkan produk alami untuk meningkatkan
kesehatan mansyarakat sehingga bisa diproses untuk
dipatenkan.
3. Menghasilkan metode dan model penelitan yang baku
dalam rangka eksplorasi ilmu pengetahuan
4. Artikel dan poster penelitian untuk disosialisasikan ke
masyarakat.
BAHAN DAN CARA KERJA
Bahan
Tikus (Rattus rattus Strain Wistar) umur 3-5 bulan,
akuabidest, akuades, HCl, larutan Krebs, gas karbogen
(O2; 95% dan CO2; 5%), norepinefrin (NE), acetilkolin
(Ach), dan makanan tikus merk comfeed A1 + tepung
terigu = 1:4).
Cara Kerja
Uji pendahuluan
a. Eksplorasi "Dose Respons Curve" NE terhadap kontraksi
pembuluh darah arteri.
b. Eksplorasi ekstrak kasar benalu teh (BT) konsentrasi
0.001% dan 0.002. �����������������������������
Masing-masing diulang 5 kali.
Cara Kerja Penelitian Arteri dengan Endotel
1. Efek ekstrak kasar benalu teh pada berbagai dosis NE:
10-7 M, 3X10-7 M, 10-6 M, 10-6 M, 10-5 M, 3 × 10-5 M,
10-4 M, dan 3 × 10-4 M terhadap kontraksi pembuluh
darah arteri.
2. Kontrol: masing-masing dosis NE di letakkan dalam
botol kecil (10 cc) kemudian di aerasi 1 menit selanjutnya
dialirkan dengan cara memindahkan selang krebs ke
dalam botol obat NE sampai habis. Setelah itu selang
langsung dipindahkan kembali ke larutan krebs. Diamati
dengan mencatat kontraksi pembuluh darah arteri di
Mac Lab Komputer.
3. Pemberian ekstrak kasar benalu teh. Ekstrak (10 cc)
diletakkan botol kecil kemudian diaerasi 1 menit
selanjutnya seperti pada perlakuan no.1
Cara Kerja Penelitian Arteri tanpa Endotel
Endotel arteri dihilangkan dengan cara menghembuskan
kanul gas karbogen ke dalam lumen arteri dengan sekuat
mengkin. Arteri diberi NE dosis 10-7 M kemudian diuji
Acetilkolin 10-8 M, 10-7 M, dan10-6 M, kemudian diamati
kontraksi arteri. Apabila kontraksi arteri tetap tinggi berarti
endotel sudah rusak. Selanjutnya perlakuannya sama
dengan arteri utuh.
Parameter Penelitian
Besarnya ED50 pada kontrol (NE) dan ED50 setelah
pemberian ekstrak kasar benalu teh pada kontraksi pembuluh
darah arteri (milivolt).
Analisis Penelitian
Data kuantitatif diuji dengan Uji t dengan taraf
kepercayaan 95%.
HASIL
Respons maksimum pemberian obat NE dicapai pada
dosis 10-4 M. Respons maksimum ditunjukkan dengan tidak
adanya peningkatan kontraksi arteri setelah diberi dosis NE,
karena seluruh reseptor diduduki (berikatan) oleh NE.
PEMBAHASAN
Pemberian NE eksogen menyebabkan terjadinya
peningkatan kontraksi arteri, karena NE berikatan dengan
receptor α
�1 di possinap otot polos pembuluh darah (Kalant
& Roschlau 1989). NE tersebut akan berikatan dengan
receptor adrenergik α 1 di otot polos pembuluh darah.
Aktivasi receptor α1 menstimulasi enzim fosfolipase C
(PLC), enzim menghidrolisis fosfatidil inositol difosfat
(PIP2) menjadi inositol trifosfat (IP3) dan diasilgliserol
(DAG). IP3 menstimulasi pelepasan Ca2+, dari retikulum
endoplasmik. Peningkatan Ca2+ intrasel akan mengaktifkan
berbagai protein kinase yang sensitif Ca 2+, termasuk
protein kinase C (yang akan menfosforilasi protein-protein
33
Athiroh
Tabel 1. Data eksplorasi rerata Scurulla oortiana (benalu teh) pada Berbagai Dosis NE terhadap Kontraksi Pembuluh Arteri Endotel
Utuh dan Rusak
Kontraksi Arteri (milivolt) pada Endotel Utuh
Dosis NE (M)
Kontraksi Arteri (milivolt) pada Endotel Rusak
Kontrol (NE): X ± SD
NE + BT: X ± SD
Kontrol (NE): X ± SD
NE + BT: X ± SD
10-7
12.14 ± 0.36
6.54 ± 4.90
19.22 ± 6.70
9.74 ± 2.63
3.10-7
15.82 ± 2.37
11.84 ± 5.54
22.65 ± 6.60
18.57 ± 5.60
10-6
46.99 ± 2.06
33.76 ± 4.85
61.54 ± 6.59
35.14 ± 12.10
3.10-6
84.19 ± 3.02
52.57 ± 9.22
77.97 ± 14.00
74.59 ± 13.90
10-5
94.99 ± 2.03
76.10 ± 3.68
90.16 ± 7.91
82.78 ± 5.09
3.10-5
96.45 ± 2,29
97.00 ± 1.41
96.18 ± 3.08
89.14 ± 5.56
10-4
100 ± 0.00
100 ± 0.00
100 ± 0.00
100 ± 0.00
3.-4
100 ± 0.00
100 ± 0.00
100 ± 0.00
100 ± 0.00
ED50 ± SD
1,15. 10-6M ± 0.1
3,7. 10-6M ± 1.01
8,28. 10-7M ± 0.80
14,6.10-7M ± 6.82
Keterangan: BT = benalu teh
membran, yaitu kanal, pompa, termasuk kanal Ca2+ yang
menimbulkan influks Ca2+ dari luar sel) dan Myosin Light
Chaín (MLC) kinase yang bergantung kalmodulin yang
akan menfosforilasi MLC dan menimbulkan kontraksi otot
(Katzung, 1995 dan Darmansjah dkk., 1995).
Rerata ED 50 pada kontrol (NE)= 1,15.10–6M ± 0.
1 dan ED50 pada perlakuan (NE + BT) = 3,7. 10–6M ±
1.01 pada endotel utuh, setelah diuji t menunjukkan hasil
berbeda nyata, t hitung = 5.00* ⟩ t tabel = 2.447 (���������
�������
0,05).
Jadi terdapat hubungan yang erat antara dosis NE dengan
ekstrak kasar BT terhadap penurunan kontraksi. Dengan
demikian BT mampu menghambat kontraksi arteri (bersifat
sebagai vasodilator). Menurut Widodo (1998), terjadinya
vasodilator kemungkinan karena adanya peran endotel
Keterangan: N: Ulangan; NE: Norepinefrin; M: Molar; BT: Benalu
Teh; *: Berbeda Nyata
Gambar 2. ������������������������������������������������
Kurva Dosis NE terhadap Kontraksi Arteri dengan
Endotel Utuh pada Kontrol NE dan Perlakuan NE + BT
atau bekerja pada otor polos pembuluh arteri. Berbagai
kemungkinan farmakodinamik BT sebagai berikut:
1. BT bersifat antagonisme kompetetif reseptor �
α1 pada otot polos arteri, sehingga tidak terjadi aktivasi
reseptor α
�1.
2. BT menghambat kanal Ca2+di possinap, sehingga tidak
terjadi peningkatan Ca2+ intrasel dan terjadi defosforilasi
MLC akhirnya tidak terjadi kontraksi otot arteri.
3. Ada zat aktif tertentu dari BT yang mampu bekerja
langsung pada otot polos pembuluh arteri dengan
menstimulir atau mengaktivasi EDRF (Endotheliun
Derived Relaxing Factor) sehingga menyebabkan
vasodilatasi.
4. BT bersifat agonis α
�2 pada endotel. Aktivasi reseptor
α 2 melepaskan EDRF. EDRF diduga sama dengan
NO (Nitric Oxide). Zat ini mengaktivasi guanilat
siklase dan meningkatkan cAMP otot polos sehingga
mengakibatkan vasodilatasi (�������������������������
Boulanger, and Vanhoutte
(1994)�.
5. BT mampu berdifusi secara langsung dan mensintesa NO
dalam endotel dan otot polos selanjutnya merangsang
guanylate cyclase untuk membentuk cGMP sehingga
terjadi vasodilatasi.
NE sebagai stimulus dan BT sebagai antagonis,
mekanisme hambatan terjadi pada possinap otot polos
pembuluh darah. Mekanisme kerja BT sebagai antagonis
dimulai dari reseptor. Menurut Setiawati dkk., (1995)
kerja antagonis terdapat pada sistem reseptor yang sama
dengan reseptor agonis (NE). Sehingga reseptor NE
diduduki (berikatan) dengan BT, dengan demikian akan
menyebabkan sedikit jumlah NE yang menduduki reseptor
34
Kontraktilitas Pembuluh Darah Arteri Ekor Tikus
dan transmisi adrenergik oleh NE tidak mencukupi untuk
menimbulkan efek seluler pada arteri. NE akan berkompetisi
dengan BT untuk dapat menduduki reseptor yang sama dan
menghasilkan respons seluler, akibatnya terjadi hambatan
kontraksi pembuluh arteri (penurunan kontraksi arteri
setelah pemberian BT).
mpetetif
Kanal Ca2+
NE
dengan
gkatkan
ehingga
dilatasi
NE
Į1
Ujung sinap
(presinap)
androgenik
NE
tidak
BT
Kanal Ca2+ (2)
(1)
KESIMPULAN
1. Scurulla oortiana (benalu teh) mempunyai efek sebagai
vasodilator (menurunkan kontraksi pembuluh darah
arteri).
2. Mekanisme farmakodinamik Scurulla oortiana (benalu
teh) terhadap penurunan kontraksi pembuluh darah
arteri bekerja pada endotel pembuluh darah arteri.
SARAN
MAO
terjadi
disfungsi endotel dapat mempengaruhi manifestasi klinik
tersebut.
NE
BT
Celah Sinap
Possinap
Į1
BT
(3) Otot Polos Kontraksi
KEPUSTAKAAN
EDRF
EDRF
(4)
Į2
Keterangan:
¨ ; Menghambat
(Antagonis)
; Merangsang
(protagonis)
NO
BT
Agonis
(5)
Adrenergik Į2
Perlu penelitian lebih lanjut untuk memperjelas
mekanisme kerja dari Scurulla oortiana (benalu teh)
terhadap penurunan kontraksi pembuluh darah arteri bekerja
pada endotel pembuluh darah arteri dalam hal: pemberian
bloker α1di otot polos, bloker Ca2+di possinap. Untuk
memastikan peran benalu bekerja di α2 endotel, maka perlu
penelitian dengan 3 dosis benalu diuji dengan schild plot
(R mendekati 1).
Endotel
Shear Stress
BT
Keterangan: BT: Benalu Teh; MAO: Monoamino oksidase;
NE: Norepinefrin; NO: Nitric oxide; EDRF: Endothelium derived
relaxing factor
Gambar 3. Kerja BT pada Penghambatan Kontraksi Arteri dengan
Endotel Utuh setelah Pemberian NE Eksogen
Sedangkan rerata ED50 kontrol pada arteri dengan
endotel rusak = 8,23 10-7 M ��������������������������
±�������������������������
0,80. Pada perlakuan NE
+ Scurulla oortiana = 14,6. 10-7 M ������������������
±�����������������
6,82. Kontraksi
arteri dengan endotel rusak antara kontrol dan perlakuan
menunjukkan beda tidak nyata. T hitung 2.306 ⟨ t tabel 2.447
(α 0.05). Berdasarkan data tersebut dapat dikemukakan
bahwa BT mampu menghambat kontraksi arteri karena
adanya peran endotel. Dengan demikian dapat mencegah
manifestasi klinik seperti stroke, jantung, hipertensi, dll.
Hal ini didukung pula oleh pendapat Wijaya (1998) bahwa
Boulanger, CM dan Vanhoutte PM, 1994. �����������������
The Endothelium:
A Pivotal Role in Health and Cardiovascular Disease,
Houston, P. 9,16,24.
Darmansjah, Setiawati, A dan Gan S, 1995. Obat Otonom dalam
Farmakologi dan Terapi (Editor S.G. Ganiswarna), hal.
22-39. Fakultas Kedokteran UI. Jakarta.
Kalant H & Roschlau WHE, (1989. ����������������������
Principles of Medical
Pharmacology. Fifth edition. B.C. Decker Inc. Toronto,
Philadelphia, p. 94, 134–161.
Katzung BG, 1995. Basic and Clinical Pharmacology. Sixth Ed.
A Lange Medical Book, London. P. 147–155.
Kirana C, 1998. Isolasi dan Karakterisasi Bahan Bioaktif Benalu
dan Efeknya sebagai Anti Kanker dan Anti Hipertensi.
Penelitian Hibah Bersaing. FMIPA Universitas Brawijaya.
Malang.
Setiawati A, Zunilda SB dan Suyatno FD, 1995. ����������
Pengantar
Farmakologi. Dalam Farmakologi dan Terapi. (Eds. S.G.
Ganiswarna). Fakultas Kedokteran. UI. Jakarta.
Tjitrosoepomo G, 1989. Taksonomi Tumbuhan (Spermatophyta).
Gadjah Mada Press. Yogyakarta.
Widodo MA, 1998. Memahami Struktur dan Fungsi Endotel untuk
Menjelaskan Patogenesa Penyakit Kardio Vaskular. Pidato
Pengukuhan Jabatan Guru Besar dalam Ilmu Farmakologi.
Fakultas Kedokteran. Universitas Brawijaya. Malang. Hal,
6, 10–11.
Wijaya A, 1998. Disfungsi Endotel Aterosklerosis dan Trombosis.
Forum Diagnosticum No.1, Bandung, p. 12