ekstrak buah mengkudu

501

Aktivitas Imunomodulator Ekstrak Buah Mengkudupada Mencit yang Diinfeksi Staphylococcus aureus

(IMMUNOMODULATORS ACTIVITY OF NONI (MORINDA CITRIFOLIA L.)FRUIT EXTRACT IN MICE INFECTED WITH STAPHYLOCOCCUS AUREUS)

Zumrotul Mufidah, Muhaimin Rifa’i, Sri Rahayu

Laboratorium Fisiologi Hewan, Jurusan Biologi,Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Brawijaya, Jln. Veteran Malang, Jawa Timur 65145Email: [email protected]

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas imunomodulator ekstrak buah mengkudu(Morinda citrifolia L.) pada mencit yang diinfeksi bakteri Staphylococcus aureus. Mencit dibagi menjadidua kelompok, kelompok non infeksi yaitu tanpa infeksi S. aureus dan kelompok infeksi dengan diinfeksiS. aureus. Masing-masing kelompok terdiri dari kontrol (0 mg/kg BB) dosis 1 (25 mg/kg BB), dosis 2 (100mg/kg BB), dosis 3 (300 mg/kg BB). Pemberian ekstrak buah mengkudu dilakukan selama 20 hari setiappagi dan injeksi bakteri S. aureus dilakukan pada hari ke 21 dengan konsentrasi 109 sel/mL. Jumlahrelatif cluster of differentiation (CD) pada sel T (CD4+), sitokin interferon-ã dari sel T helper (CD4+IFN-ã+),dan sel T regulator (CD4+CD25+) dihitung menggunakan software BD FACSCaliburTM Flowcytometer. Datahasil flowcytometry dianalisis menggunakan sidik ragam (p<0,05) menggunakan program SPSS 16 forwindows. Berdasarkan hasil penelitian ini diketahui bahwa pemberian ekstrak buah mengkudu bersifatimunomodulator pada mencit melalui perubahan jumlah relatif sel T CD4+, CD4+IFN-ã+, dan CD4+CD25+

pada perlakuan non-infeksi dan infeksi. Pemberian ekstrak buah mengkudu pada kelompok non-infeksidapat meningkatkan jumlah relatif sel T CD4+, CD4+IFN-ã+, dan CD4+CD25+ sebagai peran dari senyawaaktif buah mengkudu yang bersifat sebagai mitogen. Pemberian ekstrak buah mengkudu pada kelompokinfeksi S. aureus dapat menurunkan jumlah relatif sel T CD4+, CD4+IFN-ã+, dan CD4+CD25+ sebabmengandung senyawa aktif yang bersifat antiinflamasi. Ekstrak buah mengkudu dapat digunakan sebagaiterapi pencegahan penyakit infeksi oleh bakteri patogen S. aureus karena mempunyai senyawa aktif yangbersifat sebagai antiinflamasi.

Kata-kata kunci: Morinda citrifolia L., Staphylococcus aureus, imunomodulator

ABSTRACT

This study aim was to determine the immunomodulatory activity of noni (Morinda citrifolia L.) fruitextract in mice infected with Staphylococcus aureus. Mice were divided into two group : non-infected andinfected. Non Infected group was without S. aureus infection whereas the infected group was infected withS. aureus. Group contain control, dose 1 (25 mg/kg BW), dose 2 (100 mg/kg BW), and dose 3 (300 mg/kg BW).Oral treatment carried out for 20 days in every morning and each sample was injected with S. aureus atday 21 with 109 cell/mL. Relative number of T cell (CD4+, CD4+CD25+),) and cytokine interferon-ã fromCD4+ T cell (CD4+IFN-ã+) subsets was measured using the BD FACSCaliburTM Flowcytometer. Data wereanalyzed by using Analysis of Varians (p<0,05) and SPSS 16 for windows. The result showed thatadministration of noni crude extract was significantly change the relative number of CD4+, CD4+IFN-ã+,and CD4+CD25+ T cells. Treatment of noni crude extract in non-infection group could increase relativenumber of CD4+, CD4+IFN-ã+ and CD4+CD25+ T cells that might be caused by active compounds of noni asmitogen. Giving of noni crude extract in infected group could reduce the relative number of CD4+, CD4+CD25+

and CD4+IFN-ã+ T cells due to it active compounds as anti-inflamation. Noni fruit extract can be used aspreventive therapy on S. aureus infection because it contains active compounds as an anti-inflammationeffect.

Keywords: Morinda citrifolia, Staphylococcus aureus, immunomodulators

Jurnal Veteriner Desember 2013 Vol. 14 No. 4: 501-510ISSN : 1411 - 8327

502

PENDAHULUAN

Angka kejadian penyakit infeksi mengalamipeningkatan dalam beberapa tahun terakhir,dan merupakan salah satu penyebab tingginyaangka kematian di beberapa negara berkembangtermasuk Indonesia (Depkes, 2003). Hal initermasuk angka kejadian penyakit infeksi yangdisebabkan oleh flora normal pada manusiaseperti bakteri Staphylococcus aureus. BakteriS. aureus merupakan patogen gram-positif yangbersifat invasif dan mampu menyebabkanberbagai penyakit pada hewan dan manusia.Pada hewan, S. aureus merupakan penyebabutama mastitis pada sapi (Susanti danMargareta, 2003). Secara in vitro, S. aureusdapat menyerang dan bertahan hidup di dalamsel epitel termasuk sel endotel, sehingga sulitdikenali oleh sistem pertahanan tubuh. BakteriS. aureus juga mampu membentuk koloni kecilyang berbeda atau small-colony variants (SCVs)yang menyebabkan infeksi S. aureus sulitdisembuhkan dan sering berulang (Gordon danFranklin, 2008).

Sistem pertahanan tubuh atau responsimun yang terjadi sebagai akibat adanya invasibakteri S. aureus yaitu S. aureus sebagaiantigen ketika masuk ke dalam tubuh akandieliminasi oleh neutrofil dan makrofag sebagaiperannya pada sistem imun innate. Selain itumakrofag juga dapat berperan sebagai antigenpresenting cells (APC). Di dalam makrofag,bakteri akan difagositosis kemudian dikenalioleh major histocompability complex II (MHCII), kemudian akan dipresentasikan dalambentuk antigen peptida. Selanjutnya, MHC IIakan berikatan dengan limfosit T. Limfosit Tdiketahui mempunyai beberapa molekulpermukaan atau cluster of differentiation (CD).Antigen peptide yang telah dipresentasikan olehMHC II akan berikatan dengan limfosit T helper(CD4) pada bagian T Cell Receptor (TCR) (Abbasdan Lichman, 2005).

Sel T CD4+ yang teraktivasi akankehilangan CD62L dan mengekspresikanberbagai molekul permukaan seperti CD25,CD44, CD69 yang bertujuan untuk melawan danmeregulasi aktivitas sel efektor yang teraktivasiakibat adanya paparan antigen bakteri (Rifa’i,2011). Sel T CD4+ efektor akan mensekresikansitokin interferon gamma (IFN-γ+) yangberfungsi sebagai aktivasi makrofag, fagositosis,dan killing bakteri. Sel T CD4+ akanmenghasilkan sitokin interleukin 2 (IL-2) yangmemicu aktivasi sel T sitotoksik (CD8+) dan sel

T reg (CD4+CD25+) (Abbas dan Lichman, 2005).Infeksi S. aureus menjadi masalah yang

serius saat ini karena meningkatnya resistensibakteri terhadap berbagai jenis antibiotik (MultiDrug Resistance/MDR). Antibiotik hanyamembunuh atau menghambat bakteri yangpeka. Hal ini menyebabkan seleksi strain yangresisten hingga akhirnya penggunaan antibiotikmenjadi tidak efektif (Kumar et al., 2011).Meluasnya resistensi bakteri terhadap obat-obatan yang ada, mendorong pentingnyapenggalian sumber antibakteri dari bahan alam.

Pencegahan penyakit infeksi menggunakanbahan alam seperti buah mengkudu dilakukansebagai tindakan pencegahan maupunpengobatan terhadap berbagai jenis penyakitinfeksi yang disebabkan oleh bakteri atau fungi.Buah mengkudu diketahui mengandungbeberapa senyawa aktif yang bersifat sebagaiimunomodulator, sehingga diduga mampumemengaruhi respons imun tubuh yangdiinfeksi bakteri. Nayak dan Sushma (2009),melaporkan bahwa ekstrak buah mengkududapat meningkatkan aktivitas fagositosisneutrofil dan peningkatan IL-6. Ziegler et al.,(2011), melaporkan bahwa sel T memilikiperanan yang penting dalam mengendalikanpertumbuhan S. aureus selama fase persisten.

Berdasarkan uraian di atas, makapenelitian ini bertujuan untuk mengetahuiaktivitas imunomodulator ekstrak buahmengkudu pada mencit yang diinfeksi bakteriS. aureus. Aktivitas imunomodulator dariekstrak air buah mengkudu dapat dilihatdengan mengamati jumlah relatif subset sellimfosit T (CD4+, CD4+CD25+) dan jumlah relatifsitokin IFN-γ+ dari sel T helper (CD4+IFN-γ+)pada organ limpa mencit. Hasil penelitian inidiharapkan dapat dijadikan sebagai bahanalternatif untuk imunomodulator dalammengatasi infeksi bakteri S. aureus.

METODE PENELITIAN

Penelitian ini menggunakan mencit specificpathogen free strain Deutschland DenkenYonken (DDY) jenis kelamin betina, umur enamminggu dengan rataan bobot badan 25 gdidapatkan dari Laboratorium Penelitian danPengujian Terpadu (LPPT) Universitas GajahMada Yogyakarta. Penggunaan hewan cobatelah mendapatkan sertifikat Laik etik No.89,dari Komite Laik Etik Universitas Brawijaya.Herba yang diuji adalah buah mengkudu yang

Mufidah et al Jurnal Veteriner

503

didapatkan dari daerah JoyotambaksariMalang, dan bakteri uji S. aureus didapatkandari Laboratorium Mikrobiologi, FakultasKedokteran, Universitas Brawijaya. Rancanganpercobaan yang digunakan dalam penelitian iniadalah rancangan acak lengkap (RAL) polafaktorial dengan dua faktor, yaitu kelompokmencit yang tidak diinfeksi S. aureus (noninfeksi) dan kelompok mencit yang diinfeksi S.aureus (infeksi).

Pengelompokan Perlakuan Hewan CobaHewan coba berupa mencit sebanyak 32

ekor dibagi menjadi delapan kelompokperlakuan, masing-masing kelompok terdiri dariempat ekor. Mencit diaklimasi selama satuminggu, kemudian dibagi menjadi dua kelompokperlakuan. Pada masing-masing kelompokmenggunakan tiga variasi dosis sebagaimanadisajikan pada Tabel 1.

Pembuatan Ekstrak Air Buah MengkuduBuah mengkudu yang digunakan adalah

yang belum terlalu tua dan tidak terlalu muda,berwarna hijau keputihan dan masih agaksedikit keras. Bagian buah yang digunakan padapenelitian ini yaitu daging buah. Ekstraksidilakukan dengan menggunakan pelarutaquades. Sebanyak lima gram simplisia buahmengkudu dilarutkan dalam 150 mL air dalamsebuah beaker glass. Kemudian dipanaskanmenggunakan penangas air sampai diperolehsuhu ekstrak di dalam beaker glass mencapai80p C, kemudian dipertahankan selama 15menit. Selanjutnya, dilakukan penyaringanmenggunakan kain saring sehingga didapatkancrude ekstrak sebagai larutan stok. Crudeekstrak buah mengkudu yang masuk ke dalamtubuh mencit berdasarkan pada bobot badanmencit yang ditimbang setiap hari. Pemberianekstrak buah mengkudu dilakukan denganmenggunakan sonde lambung dengan caradicekokan ke mencit secara oral sesuai dengandosis yang ditentukan, satu kali selama 20 haridengan volume pemberian ekstrak 200 µL.

Infeksi Bakteri S. aureusBakteri S. aureus pada medium nutrient

agar (NA) yang telah dikonfirmasi sebelumnyadibiakkan pada medium nutrient broth (NB) cairdan diinkubasi selama 1 x 24 jam. Selanjutnyadiambil sebanyak 1 mL dan ditambahkan 9 mLmedium NB baru. Kemudian dilakukan prosespenghitungan bakteri dengan menggunakanhaemacytometer setiap satu jam, sampai

mendapatkan konsentrasi sel bakteri 109 sel/mL.Setelah mendapatkan konsentrasi sel bakteri 109

sel/mL, kemudian dilakukan sentrifuse dengankecepatan 10.000 rpm selama 10 menit padasuhu 25p C. Pellet yang diperoleh selanjutnyadisuspensi dengan 1 mL PBS. Suspensi tersebutselanjutnya diinjeksikan pada hewan cobasecara intraperitoneal dengan volume 100 µL.Injeksi dilakukan pada hari ke 21 setelahperlakuan pemberian ekstrak buah mengkudu.

Uji Konfirmasi Keberadaan Bakteri S.aureus di Dalam Darah Mencit

Uji konfirmasi dilakukan pada hari ke 22setelah pemberian ekstrak buah mengkuduselama 20 hari dan injeksi bakteri S. aureuspada hari ke 21. Darah diambil melalui ekormencit sebanyak ±50 µL dan diletakkan didalam tabung eppendorf, kemudian ditambahdengan 450 µL NaCl fisiologis 0,9%. Selanjutnya,darah yang sudah dicampur dengan NaClfisiologis kemudian diinokulasikan pada 4,5 mLmedia NB di dalam tabung reaksi. Kemudiandilakukan inkubasi pada shaker dengan suhu37p C, 120 rpm selama 36 jam. Setelahdilakukan inkubasi, maka dilakukanpenanaman pada media mannitol salt agar(MSA). Diambil sebanyak ±2 mL cairan hasilinkubasi dan dilakukan penanaman pada mediaMSA dengan cara pour plate. Kemudiandilakukan inkubasi pada suhu 37p C selama 24jam. Bakteri S. aureus mengubah warna mediadari merah menjadi kuning.

Isolasi Sel Limfosit dari Organ LimpaMencit

Isolasi sel dilakukan pada hari ke 25, yaituempat hari setelah perlakuan infeksi bakteri S.aureus. Organ limpa diambil dari mencit yangtelah dikorbankan lalu dibersihkan denganphosphate buffer saline (PBS). Isolasi sel-sellimfosit dari limpa dilakukan dengan cara organlimpa dipencet dengan ujung spuit, digerus dandisuspensi dengan PBS 6 mL. Selanjutnya sel-sel yang diperoleh disaring menggunakan wire.Kemudian hasil yang diperoleh disentrifugasidengan kecepatan 2500 rpm pada suhu 4°Cselama 5 menit. Supernatan yang diperolehdibuang dan pellet diresuspensi dengan PBS 1mL. Selanjutnya dilakukan pipeting untukmendapatkan homogenat. Sebanyak 200 ìLhomogenat dipindahkan pada tabungmikrosentrifuse baru dan ditambah 500 ìL PBS.Kemudian dilakukan sentrifuse pada 2500 rpm,suhu 4°C selama 5 menit. Supernatan dibuang

Jurnal Veteriner Desember 2013 Vol. 14 No. 4: 501-510

504

dan pellet selanjutnya diinkubasi denganantibodi untuk proses analisis selanjutnya.

Analisis FlowcytometryAnalisis Flowcytometry dilakukan untuk

mendeteksi populasi sel yang mengekspresikanCD4+, CD4+ IFN-γ+, dan CD4+CD25+. Padapenelitian ini, sel-sel yang diisolasi dari limpadiinkubasi dengan antibodi yang sesuai selama15 menit dalam ice box. Antibodi yangdigunakan yaitu rat anti-mouse anti-CD4 FITCconjugated, rat anti-mouse anti-CD25 PEconjugated, rat anti-mouse anti-IFN-γ PEconjugated. Selanjutnya dilakukan koneksidengan komputer dan flowcytometer disettingpada keadaan acquiring serta dilakukan settingsesuai parameter yang akan dianalisis. Sampelyang telah diinkubasi dengan antibodi ditambah300 ìL PBS dan ditempatkan pada kuvetflowcytometer. Selanjutnya dipilih acquire danflowcytometer akan menghitung jumlah sel totalserta jumlah sel yang terdeteksi oleh labelantibodi. Hasil yang diperoleh selanjutnya diolahdengan BD cellquest Pro TM.

Analisis DataData hasil dari mesin flowcytometry

dianalisis menggunakan software CellQuest.Data dari mesin flowcytometry dimasukkandalam program CellQuest. Selanjutnya programdiatur sesuai pewarnaan dan jenis sel yangdiidentifikasi. Gated dilakukan berdasarkanpola ekspresi sel yang terlihat dalam layarkomputer. Data hasil analisis menggunakanCellQuest selanjutnya ditabulasi, kemudian diujistatistika menggunakan two way analysis of

variance melalui program SPSS 16.0. Apabiladiperoleh hasil yang signifikan (p<0,05), makadilakukan uji lanjut menggunakan uji Tukey.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Jumlah Relatif Sel T CD4+ dan CD4+IFN-γγγγγ+

Hasil pengamatan terhadap jumlah relatifsel T CD4+ pada penelitian ini terlihat bahwapemberian ekstrak buah mengkudu dapatmemengaruhi jumlah relatif sel T CD4+ (p<0,05)pada limpa mencit kelompok non-infeksi daninfeksi bakteri S. aureus. Pada kelompok noninfeksi (F1), pemberian ekstrak buah mengkududosis 25 mg/kg BB dan 100 mg/kg BB diketahuidapat meningkatkan jumlah relatif sel T CD4+

tetapi tidak berbeda nyata dengan perlakuankontrol negatif yang diberi perlakuan akuades.Pemberian ekstrak buah mengkudu dosis 300mg/kg BB menurunkan jumlah relatif sel T CD4+

dan tidak berbeda nyata dengan kelompokperlakuan kontrol negatif. Pemberian ekstrakbuah mengkudu pada kelompok non infeksi (F1)dosis 25 mg/kg BB dan 100 mg/kg BB diketahuidapat meningkatkan jumlah relatif sel T CD4+

ini sejalan dengan penelitian Nandhasri et al.,(2011) bahwasannya pemberian bio-ekstrak buahmengkudu dapat meningkatkan proliferasi sellimfosit CD4+ dan CD8+ pada kultur humanperipheral blood mononuclear cells. Pemberianekstrak buah mengkudu dapat menurunkanjumlah relatif sel T CD4+ pada dosis 300 mg/kgBB akan tetapi tidak berbeda nyata dengankontrol negatif sejalan dengan penelitian yangdilakukan oleh Li et al ., (2008) yang

Tabel 1. Pengelompokan dosis ekstrak buah mengkudu dan perlakuan infeksi bakteri S. aureus.

Infeksi S. aureus Perlakuan Ekstrak Buah Mengkudu (Morinda citrifolia L.)

Non infeksi (F1) P0F1(K-) Kontrol NormalP1F1 Ekstrak buah M. citrifolia dosis 1 (25 mg/kg BB) – non infeksi S.

aureusP2F1 Ekstrak buah M. citrifolia dosis 2 (100 mg/kg BB) – non infeksi S.

aureusP3F1 Ekstrak buah M. citrifolia dosis 3 (300 mg/kg BB) – non infeksi S.

aureusInfeksi (F2) P0F2(K+) Kontrol positif

P1F2 Ekstrak buah M. citrifolia dosis 1 (25 mg/kg BB) – infeksi S. aureusP2F2 Ekstrak buah M. citrifolia dosis 2 (100 mg/kg BB) – infeksi S.

aureusP3F2 Ekstrak buah M. citrifolia dosis 3 (300 mg/kg BB) – infeksi S.

aureus


505

mengemukakan bahwa pemberian ekstrak buahmengkudu hasil fermentasi dapat menurunkanjumlah relatif CD4+ pada limpa, akan tetapimeningkatkan jumlah relatif CD4+ padajaringan peritoneum dan perifer darah. Padakelompok perlakuan infeksi (F2), didapatkandata bahwasannya pemberian ekstrak buahmengkudu berpengaruh terhadap jumlah relatifsel T CD4+ pada mencit yang diinfeksi S. aureus(p<0,05). Jumlah relatif sel T CD4+ mengalamipenurunan pada mencit yang diinfeksi S. aureussetelah pemberian ekstrak buah mengkududosis 25 mg/kg BB, 100 mg/kg BB, 300 mg/kgBB dan berbeda nyata dengan kelompok kontrolpositif (Gambar 1, Tabel 2).

Sel T helper (Th) atau sel T CD4+

berdiferensiasi menjadi dua subset, yaitu Th1dan Th2. Sel Th1 memberikan proteksi terhadappatogen intraseluler dan virus, sedangkan selTh2 memberikan bantuan dalam mengeliminasibeberapa patogen ekstraseluler (Szabo et al.,2000). Sitokin interferon-γ (IFN-γ+) merupakansitokin yang berperan dalam aktivasi makrofag,meningkatkan fagositosis, produksi sitokin dankemokin serta ekspresi MHC I dan MHC II(Abbas dan Lichman., 2005). Sitokin IFN-γ+

dapat meningkatkan respons cellular mediatedimmunity (CMI) dengan mengaktivasi makrofagdan menginduksi diferensiasi sel CD4+naïvemenjadi subset Th1 dan mencegah proliferasisel Th2 (Shi et al., 2012).

Hasil pengamatan terhadap jumlah relatifsel T CD4+IFN-ã+ pada penelitian ini terlihat

bahwa pemberian ekstrak buah mengkudu dapatmeningkatkan jumlah relatif CD4+IFN-γ+

(p<0,05) pada limpa mencit kelompok non-infeksidan infeksi bakteri S. aureus. Peningkatanjumlah relatif sitokin IFN-γ pada sel T CD4+

(CD4+IFN-γ+) setelah pemberian ekstrak buahmengkudu dosis 25 mg/kg BB, 100 mg/kg BBdan 300 mg/kg BB pada kelompok perlakuannon-infeksi (F1), diduga disebabkan karenaadanya senyawa aktif pada buah mengkuduyang bersifat sebagai mitogen (Gambar 2, Tabel2). Mitogen merupakan zat yang dapatmerangsang sel untuk melakukan mitosis.Rangsangan mitogen dapat menginduksi sel-seltimus (timosit) untuk meningkatkan transkripsiinterferon-γ (IFN-γ) dan transforming growthfactor Beta (TGF-β). Peningkatan transkripsiberlanjut dengan translasi akan menghasilkanpeningkatan sitokin-sitokin, di antaranya sitokinIFN-γ dan TGF-β. Tingginya induksi transkripsiIFN-γ dan TGF-β akan menigkatkan jumlahreseptor pada sel T (TCR) yang matang (Peterset al., 2003).

Pada kelompok infeksi (F2), pemberianekstrak buah mengkudu dosis 25 mg/kg BB, 100mg/kg BB, dan 300 mg/kg BB dan diinfeksibakteri S. aureus memiliki penurunan jumlahrelatif CD4+IFN-γ+ jika dibandingkan dengankontrol positif. Schmaler et al ., (2010),melaporkan bahwa enam hari setelah infeksi S.aureus, diketahui terdapat peningkatanproduksi IFNγ, IL-17 dan IL-4 yangmengindikasikan adanya aktivasi awal dari

Tabel 2. Rataan persentase jumlah relatif sel T CD4+, CD4+IFN-ã+ dan sel T CD4+CD25+ PadaLimpa mencit

Perlakuan CD4+ CD4+IFN-ã+ CD4+CD25+

Kontrol negatif 26,3±3,7 ab 1,6±0,3 a 2,8±0,6 ab

Mengkudu 25 mg/kg bb 29,2±4,0 b 2,3±0,2 ab 3,0±0,6 ab

Mengkudu 100 mg/kg bb 28,3±3,0 ab 2,9±1,3 ab 3,7±0,2 bMengkudu 300 mg/kg bb 20,2±4,8 a 3,6±0,5 b 2,3±0,0 aKontrol positif 19,2±2,1 b 2,8±0,2 c 3,6±0,7 aMengkudu 25 mg/kg bb + S.aureus 12,9±3,8 a 1,5±0,3 a 3,5±0,4 aMengkudu 100 mg/kg bb + S.aureus 8,6±1,6 a 1,9±0,4 ab 2,6±0,2 aMengkudu 300 mg/kg bb + S.aureus 13,3±1,8 a 2,3±0,5 bc 2,7±0,8 a

Keterangan:-Huruf superscript yang sama pada baris yang sama menunjukkan tidak ada perbedaan nyata (p>0,05)-CD4+ : Marker sel T helper-CD4+IFN-ã+ : Marker sitokin IFN-ã pada sel T helper-CD4+CD25+ : Marker sel T regulator


506

Gambar 1. Persentase Jumlah Relatif Sel T CD4+ Pada Setiap Perlakuan Hasil Analisa MenggunakanFlowcytometry Pada Organ Limpa (K- = Kontrol negatif, K+ = Kontrol positif, F1 = Faktor non infeksi, F2= Faktor Infeksi, P0 = Dosis 0, P1 = Dosis 25 mg/kg BB, P2 = Dosis 100 mg/kg BB, P3 = Dosis 300 mg/kgBB). Pada gambar ini setiap titik pada panel menunjukkan satu sel yang terdeteksi oleh mesinflowcytometry. Analisis dilakukan dengan menggunakan software cellquest.Keterangan:Sumbu X : jumlah relatif sel T CD4+

Sumbu Y : jumlah relatif sel T CD8+ (data not show)

Gambar 2. Persentase Jumlah Relatif Sel CD4+IFN-ã+ Pada setiap perlakuan Hasil Analisa MenggunakanFlowcytometry Pada Organ Limpa (K- = Kontrol negatif, K+ = Kontrol positif, F1 = Faktor non infeksi, F2= Faktor Infeksi, P0 = Dosis 0, P1 = Dosis 25 mg/kg BB, P2 = Dosis 100 mg/kg BB, P3 = Dosis 300 mg/kgBB). Pada gambar ini setiap titik pada panel menunjukkan satu sel yang terdeteksi oleh mesinflowcytometry. Analisis dilakukan dengan menggunakan software cellquest.Keterangan:Sumbu X : jumlah relatif sel T CD4+

Sumbu Y : jumlah relatif sitokin IFN- ã +


507

respons imun adaptif. Jumlah relatif CD4+IFN-γ+ pada kelompok perlakuan pemberian dosisekstrak buah mengkudu dengan tiga dosis yangberbeda dan diinfeksi S. aureus mengalamipenurunan jika dibandingkan dengan kelompokkontrol positif. Hal ini diduga karena adanyarespons antiinflamasi yang dihasilkan olehsenyawa-senyawa aktif dari ekstrak buahmengkudu sebagai akibat adanya infeksiS.aureus. Sitokin IFN-γ+ merupakan sitokin pro-inflamasi yang bertanggung jawab terhadapadanya reaksi inflamasi dalam tubuh. Inflamasimerupakan respons pertahanan tubuh ketikaterjadi infeksi.

Bakteri S. aureus merupakan patogen yangdiketahui mempunyai lipoteicoic acid padapermukaan bakteri dan memungkinkanpatogen ini dapat dikenali melalui toll-likereceptors II (TLR2). Signaling oleh reseptor iniselanjutnya menstimulasi produksi IL-12 yangselanjutnya menstimulasi tersekresinya IFN-γ(Teixeira et al., 2008). Selain itu, bakteri S.aureus dapat mengaktivasi respons imunadaptif melalui induksi superantigen (Fraser dan

Proft., 2008). Interaksi antara superantigendengan sel dapat menginduksi produksi sitokindan kemokin secara besar-besaran. Sitokintumor necrosis factor-α (TNF-α) dan IL-1mempunyai aktivitas imunostimulan danbekerja sinergis dengan IFN-γ untukmeningkatkan reaksi imun dan inflamasi. Akantetapi, sitokin-sitokin tersebut pada konsentrasiyang tinggi menjadi pathogen dan dapatmenginduksi toxic shock (Krakauer, 2011).Dengan demikian, dapat diduga bahwasannyapada ekstrak buah mengkudu mempunyaisenyawa aktif yang berfungsi sebagai agenantiinflamasi sebagai respons adanyasuperantigen yang mengakibatkan toxic shockpada mencit yang diinfeksi bakteri S. aureus.

Buah mengkudu diketahui mempunyaibeberapa senyawa aktif yang dapat berperansebagai antibakteri, antifungal, antitumor danantiinflamasi (Wang et al., 2002; Mahattanadulet al., 2010). Beberapa kandungan senyawa aktifbuah mengkudu di antaranya scopoletin yangmerupakan turunan dari coumarin. Senyawaaktif scopoletin pada buah mengkudu diduga

Gambar 3. Persentase Jumlah Relatif sel T CD4+CD25+ Pada Setiap Perlakuan Hasil AnalisaMenggunakan Flowcytometry Pada Organ Limpa (K- = Kontrol negatif, K+ = Kontrol positif, F1 = Faktornon infeksi, F2 = Faktor Infeksi, P0 = Dosis 0, P1 = Dosis 25 mg/kg BB, P2 = Dosis 100 mg/kg BB, P3 = Dosis300 mg/kg BB). Pada gambar ini setiap titik pada panel menunjukkan satu sel yang terdeteksi oleh mesinflowcytometry. Analisis dilakukan dengan menggunakan software cellquest.Keterangan:Sumbu X : jumlah relatif sel T CD4+

Sumbu Y : jumlah relatif sel T CD25 +


508

berkontribusi sebagai agen antiinflamasi danmempunyai aktivitas sebagai antioksidan (Denget al., 2007; Ikeda et al.,2009). Scopoletin dapatmemengaruhi ekspresi sitokin inflamasi melaluipenghambatan faktor transkripsi nuclear factor(NF)-kβ yang mengakibatkan penghambatanproduksi atau sekresi dari sitokin-sitokin pro-inflamasi (Moon et al., 2007; Deng et al., 2007).

Jumlah Relatif Sel T reg (CD4+CD25+)Indikasi adanya mekanisme regulasi yang

mengiringi perubahan populasi sel T CD4+ danCD4+IFN-ã+, ditunjukkan dengan profil populasisel T regulator (T reg). Oleh sebab itu, padapenelitian ini dilakukan analisis terhadappopulasi sel T reg CD4+CD25+ pada limpa.Pemberian ekstrak buah M. citrifolia diketahuidapat memengaruhi jumlah relatif sel TCD4+CD25+ (p<0,05) pada limpa mencitkelompok non-infeksi dan infeksi bakteri S.aureus. Pada kelompok non-infeksi (F1),diketahui bahwa pemberian ekstrak buahmengkudu dosis 25 mg/kg BB dan 100 mg/kgBB dapat meningkatkan populasi sel T reg(CD4+CD25+), dan pada pemberian ekstrak buahmengkudu dosis 300 mg/kg BB dapatmenurunkan populasi sel T reg meskipun tidakberbeda nyata dengan kontrol negatif yang diberiakuades (Gambar 3, Tabel 2). Adanyapeningkatan populasi jumlah relatif sel T regpada perlakuan pemberian ekstrak buahmengkudu dosis 100 mg/kg BB sejalan denganadanya peningkatan populasi jumlah relatif selT CD4+. Hal ini diduga sebagai mekanismeregulasi yang mengiringi peningkatan populasijumlah relatif sel T CD4+. Fenomenameningkatnya populasi T reg ini mendukungadanya hipotesis tentang adanya mekanismeregulasi oleh T reg untuk mengimbangikenaikan jumlah sel T CD4+ dan CD8+ (Albab,2012).

Sel T reg memodulasi respons imun melaluimigrasi selektif dan berakumulasi pada situstempat regulasi sistem imun dibutuhkan. Datahasil penelitian hingga saat ini mengindikasikanbahwa kapasitas migrasi dan trafficking sel Treg dikontrol oleh sinyal spesifik dari chemokinedan reseptornya, serta integrin dan ligannyayang memediasi trafficking sel T reg ke situsinflamasi atau organ perifer (Wei et al., 2006).Dalam sistem imun, sel regulator ini memilikiperan yang sangat penting untuk menciptakankondisi toleran dan menjaga homeostasis. Sel Treg ini diperlukan untuk mengendalikan selefektor yang teraktivasi. Sel T reg mempunyai

kemampuan kendali terhadap sel lain yangterlibat pada sistem imun. Daya kendali inidiperlukan untuk menghindari terjadinyaautoreaktivitas sel-sel efektor (Rifa’i et al., 2004).

Pada perlakuan infeksi (F2), didapatkandata bahwa pada kelompok kontrol positifmempunyai jumlah relatif CD4+CD25+ yangmeningkat jika dibandingkan dengan kelompokkontrol negatif. Hasil ini mirip dengan laporanShiou et al., (2004) bahwasanya terjadipeningkatan populasi CD4+CD25+ pada pasienpenderita infeksi kronik yang disebabkan olehbakteri S. aureus. Pada bakteri S.aureusterdapat superantigen (SAg) yang merupakantoksin dan terdapat pada S. aureus yang dapatmen-subvert fungsi supresif pada sel T reg(CD4+CD25+). Pada perlakuan pemberianekstrak buah mengkudu dosis 25 mg/kg BB, 100mg/kg BB, dan 300 mg/kg BB diketahuimenurunkan jumlah relatif sel T CD4+CD25+,meskipun penurunan ini tidak berbeda nyatadengan kontrol positif. Hal ini diduga karenaadanya respons antiinflamasi dari beberapasenyawa aktif yang terkandung dalam ekstrakbuah mengkudu.

Sel T dari populasi CD4 yangmengekspresikan CD25 (CD4+CD25+) dikenalsebagai sel imun yang mampu mengendalikansel imun lain, dan sel-sel yang mampumengendalikan sel lain disebut sel regulator. Selregulator yang berfungsi sebagai sel supresormemiliki arti penting dalam mencegahterjadinya inflamasi. Sel-sel yang hanyamengandung CD4 atau CD4+ tanpa adanyaCD25 (CD4+CD25-) menyebabkan aktivasiberbagai sel yang memicu keluarnya sitokinsehingga sitokin dalam tubuh akan meningkatdan terjadi berbagai inflamasi. Perubahan ituterjadi jika CD4+CD25- mengalami suatuaktivasi oleh stimuli yang sesuai. Akan tetapi,CD4+CD25+ yang berasal dari induksi CD4+CD25-

tidak memiliki sifat sebagai sel regulator.Molekul yang berperan pada sel regulatorsehingga mampu menjadi pengendali sel imunyang lain telah banyak terdokumentasi, diantaranya: forkhead box P3 (Foxp3),Glucocorticoid-induced tumor necrosis factorreceptor (GITR), dan transforming growthfactor- β (TGF-β) (Rifa’i, 2011).

Hasil penelitian menunjukan bahwasannyapemberian ekstrak buah mengkudu pada mencitkelompok non infeksi dapat meningkatkanjumlah relatif sel T CD4+, CD4+IFN-γ+, dan selT reg CD4+CD25+. Hal ini diduga karena adanyasenyawa aktif pada buah mengkudu yang dapat


509

berfungsi sebagai mitogen. Pemberian ekstrakbuah mengkudu pada mencit yang diinfeksi S.aureus dapat menurunkan jumlah relatif sel TCD4+, CD4+IFN-γ+, dan sel T reg CD4+CD25+

karena adanya senyawa aktif pada buahmengkudu yang berperan sebagai antiinflamasi.Hal ini sesuai dengan laporan Rastini et al.,(2010) bahwa pemberian ekstrak buahmengkudu dapat menghambat aktivasi darinuclear factor kappa β (NFkβ) yang bertanggungjawab terhadap proses inflamasi. Faktortranskripsi NF-8â merupakan kunci regulatorinflamasi dan bertindak downstream terhadapbanyak reseptor permukaan sel termasukmolekul MHC kelas II dan toll-like receptors/TLR (Krakaeuer, 2011). Faktor transkripsi NF-8â yang aktif dapat menginduksi terbentuknyasitokin proinflamasi dalam sistem imun sepertisitokin TNF-α, IFN-γ, molekul adesi seperti:vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1), danintercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1)(Midleton et al., 2000).

SIMPULAN

Buah mengkudu mempunyai beberapasenyawa aktif yang mampu berperan sebagaiagen imunomodulator. Buah mengkudu dapatdigunakan sebagai terapi pencegahan penyakitinfeksi yang disebabkan oleh bakteri S. aureuskarena mempunyai senyawa aktif yang bersifatsebagai antiinflamasi.

SARAN

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjutuntuk mengkaji dosis efektif dan penggunaanpelarut yang berbeda dalam ekstrak buahmengkudu berkaitan dengan potensinya sebagaiterapi pencegahan penyakit infeksi bakteri S.aureus.

UCAPAN TERIMAKASIH

Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnyapenulis sampaikan kepada seluruh jajaranpimpinan dan staf di jurusan Biologi, FakultasMIPA, Universitas Brawijaya yang telahmembantu penulis dalam penyediaan antibodidan software CellQuest untuk analisis hasilflowcytometry.

DAFTAR PUSTAKA

Abbas AK, Lichman, AH. 2005. BasicImmnology: Function and Dissorder of TheImun System. China: Elsevier. Pp 134-349.

Albab FA. 2012. Modulasi Sistem Imun Lokaldan Sistemik Pasca Paparan Devine Filter.Tesis. Malang: Universitas Brawijaya.

Deng S, Palu AK, West BJ, Su CX, Zhou BN,Jensen JC, 2007. Lipoxygenase inhibitoryconstituents of the fruits of Noni (Morindacitrifolia) collected in Tahiti. Journal ofNatural Products 70: 859–862.

Depkes. 2003. Imunisasi untuk anak danDewasa. HTA Indonesia: 1-22.

Fraser JD, Proft T. 2008. The bacterialsuperantigen and superantigen-likeproteins. Immunol Rev 225: 226–243.

Gordon RJ, Franklin DL. 2008. Pathogenesis ofMethicillin-Resistant Staphylococcusaureus Infection. Clin Infect Dis 46 (5) :S350-S359.

Ikeda R, Wada M, Nishigaki T, Nakashima K.2009. Quantiûcation of coumarin derivativesinNoni (Morinda citrifolia) and theircontribution of quenching effect on reactiveoxygen species. Food Chemistry 113: 1169–1172.

Krakaeuer T. 2011. Comparative Potency ofGreen Tea and Red Wine Polyphenols inAttenuating Staphylococcal Superantigen-Induced Imun Responsses. AmericanJournal Biomedical Sciences 4 (2): 157-166.

Kumar P, Sukhla I, Varshney S. 2011. Nasalscreening of Healthcare workers for nasalcarriage of coagulase positive MRSA andPrevalence of nasal Colonization withStaphylococcus aureus. Biology andMedicine 3 (2): 182-186.

Li J, Stickel SL, Verville HB, Burgin KE, Yu X,Wong DKW, Wagner TE, Wei Y. 2008.Fermented Noni Exudate (fNE): A mediatorbetween imun system and anti-tumoractivity. Oncology Reports 20: 1505-1509.

Mahattanadul S, Ridtitid, Nima SW,Phdoongsombut N, Ratanasuwon P,Kasiwong S. 2010. Effects of Morindacitrifolia aqueous fruit extract and itsbiomarker scopoletin on reflux esophagitisand gastric ulcer in rats. Journal ofEthnopharmacology. 134:243-250.


510

Midleton EK, Chithan K, Theoharis CT. 2000.The Effects of Plant Flavonoids onMammalian Cells: Implications forInflammation, Heart Disease, and Cancer.Department of Pharmacology andExperimental Therapeutics. TuftsUniversity School of Medicine. Boston.Massachusetts (T.C.T.). 52 (4): 673-751

Moon PD, Lee BH, Jeong HJ, An HJ, Park SJ,Kim HR, Ko SG, Um JY, Hong SH, KimHM. 2007.Use of scopoletin to inhibit theproduction of inûammatory cytokinesthrough inhibition of the IB/NF-B signalcascade in the human mast cell line HMC-1. European Journal of Pharmacology 555:218–225.

Nandhasri P, Sopit T, Tadsanee P, Somboon K.2011. Bio-extract Concentrated of Thai çYoréMorinda citrifolia Effects in Analgesic,Acute Toxicity and Human Peripheral BloodMononuclear Cells. Thammasat MedicalJournal 11 (1):8-17.

Nayak S, Sushma M. 2009. Immunostimulantactivity of the extracts and bioactives of thefruits of Morinda citrifolia. PharmaceuticalBiology 47 (3): 248–254.

Peters B, Schneider SR, Boltze C, Jager V, EpplenJ, Landt O, Rys J, Roessner A. 2003.Elevated Telomerase activity, c-MYC-, andHtert mRNA expression: association withtumour progression in malignantlipomatous tumours. J Pathol 199: 517-525.

Rastini EK, Aris WM, Saifur RM. 2010.Pengaruh Pemberian Ekstrak BuahMengkudu (Morinda citrifolia L.) TerhadapAktivasi NF-8â dan Ekspresi Protein (TNF-á, ICAM-1) pada Kultur Sel Endotel(HUVECs) Dipapar Ox-LDL. J Exp Life Sci1 (1):48-55

Rifa’i M, Kawamoto Y, Nakashima I, Suzuki H.2004. Essential Roles of CD8+CD122+

Regulatory T cells in the maintenance of TCell Homeostasis. J Exp Med 9:1123-1134.

Rifa’i M. 2011. Autoimun dan Bioregulator.Malang: UB Press. Hal 29-164.

Schamaler M, Jann NJ, Ferracin F, LandmannR. 2010. T and B cells are not required forclearing Staphylococcus aureus in systemicinfection despite a strong TLR2-MyD88-dependent T cell activation. J Immunol186(1):443-52.

Shi F, Gisela F. 2012. IFN-gamma, IL-21 andIL-10 co expression in evolving autoimunvitiligo lesions of Smyth line chickens. JInvest Dermatol 132(3): 642-649.

Shiou L, Elena G, Clifton H, Donald Y. 2004. Tregulatory cells in atopic dermatitis andsubversion of their activity by superantigens.J. Allergy Clin Immunol 113(4): 756-762.

Susanti R, Margareta R. 2003. AktivitasFagositosis Neutrofil TerhadapStaphylococcus aureus Isolat Sapi di JawaTengah dengan Teknik Acridine OrangeFluorescence. Berkala Penelitian Hayati: 61-66.

Szabo SJ, Sean TK, Gina LC, Xiankui ZC,Garrison F, Laurie HG. 2000. A novelTranscription Factor, T-bet, Directs Th1Lineage Commitment. Cell 100: 655-669.

Teixeira FM, Fernandes BF, Rezende AB,Machado RRP, Alves CCS, Perobelli SM,Nunes SI, Farias RE, Rodrigues MF,Ferreira AP, Oliveira SC, Teixeira HC. 2008.Staphylococcus aureus infection aftersplenectomy and splenic autotransplantationin BALB/c mice. Clinical and ExperimentalImmunology 154: 255–263.

Wang MY, West BJ, Jensen CJ, Nowickl D, ChenS, Palu A, Anderson G. 2002. Morindacitrifolia (Noni): A literature review andrecent advances in Noni research. ActaPharmacol Sin. 23 (12): 1127-1141.

Wei S, Ilona K, Weiping Z. 2006. Regulatorry T-cell Compartmentalization and Trafficking.Blood 108 (2): 426-431.

Ziegler C, Oliver G, Elias H, Robert G, Georg P,Eva M. 2011. The Dynamics of T Cellsduring Persistent Staphylococcus aureusinfection: from antigen-reactivity to in vivoanergy. EMBO Mol Med 3:652-666.


ekstrak buah mengkudu

Documents

Transcript of ekstrak buah mengkudu