Diabetes melitus (DM) merupakan penyakit endokrin kronis dengan angka kesakitan dan kematian yang signifikan akibat gangguan sekresi atau fungsi insulin dalam tubuh, yang dapat menyebabkan peningkatan kadar glukosa darah (hiperglikemia) dalam tubuh. Hiperglikemia kronis dapat menyebabkan komplikasi diabetes, seperti rusaknya sel β penghasil insulin di pankreas, sehingga mengakibatkan sedikit atau tidak adanya produksi insulin, yang dapat menyebabkan diabetes tipe 1. Hiperglikemia dapat meningkatkan ROS (H2O2, O2-, OH- dan menurunkan antioksidan (SOD, GPx, dan Cat) yang dianggap terkait dengan stres oksidatif, yang merupakan faktor signifikan dalam komplikasi diabetes. Para peneliti secara luas menggunakan Streptozotocin untuk membuat model diabetes pada tikus karena hubungannya dengan peningkatan pembentukan ROS dan penurunan produksi antioksidan yang dapat menyebabkan kerusakan oksidatif pada sel β pankreas.

Peningkatan pembentukan spesies oksigen reaktif (ROS) selama stres oksidatif memicu NRF2, yang pada gilirannya meningkatkan ekspresi SOD, GPx, dan Cat, meningkatkan kapasitas antioksidan sel. Nrf2 mengatur ekspresi gen yang terlibat dalam produksi enzim antioksidan, seperti superoksida dismutase (SOD), glutathione peroksidase (GPx), dan katalase (Cat). Enzim-enzim ini membantu mengurangi stres oksidatif dengan menetralkan radikal bebas dan melindungi sel dari kerusakan. Docking molekuler dapat digunakan untuk mengevaluasi afinitas pengikatan phloroglucinol menjadi SOD dan GPx. Studi ini dapat memberikan wawasan tentang seberapa kuat phloroglucinol dapat mengikat enzim-enzim ini dan berpotensi memodulasi aktivitasnya. Docking molekuler antara phloroglucinol, superoxide dismutase (SOD), dan glutathione peroxidase (GPx) merupakan bidang penelitian yang menarik karena phloroglucinol diketahui memiliki sifat antioksidan.

Docking molekuler memprediksi konformasi energi rendah dari molekul kecil di tempat pengikatan protein, yang membantu menentukan proses pengikatan dan afinitas molekul kecil terhadap protein. Pembuatan kisi reseptor, docking molekuler, ADME-Tox Screening, MM/GBSA, pengambilan target dari basis data PDB, persiapan pustaka ligan, dan pembuatan dari basis data daring adalah beberapa teknik yang digunakan. Metode komputasi digunakan untuk studi ini guna mengidentifikasi kemungkinan pengobatan potensial dan memahami mekanisme biologis yang mendasari interaksi protein-ligan. Antioksidan alami telah digunakan secara luas dalam pengembangan teknik untuk mengurangi kerusakan oksidatif pada sel pankreas guna meminimalkan kerusakan sel pankreas pada komplikasi diabetes. Sejumlah penelitian telah menunjukkan bahwa penggunaan antioksidan eksogen tertentu dapat mencegah sebagian besar masalah diabetes yang disebabkan oleh stres oksidatif. Floroglusinol juga dilaporkan memiliki sifat antioksidan. Aktivitas farmakologis senyawa floroglusinol meliputi sifat antivirus, antibakteri, pencegahan diabetes, antialergi, antioksidan, dan antiapoptotik. Penelitian ini bertujuan untuk menguji secara in silico dan in vivo aktivitas stres anti-oksidatif floroglusinol sebagai pelindung terhadap kerusakan sel pankreas yang diinduksi Streptozotocin pada tikus.

Metode dan Hasil Penelitian

Docking molekular phloroglucinol pada protein target faktor nuklir erythroid 2–related factor 2 (Nrf2), Superoxide dismutase (SOD), Glutathione peroxidase (GPx), Catalase (Cat): studi in silico. Pada sel pankreas tikus yang distimulasi dengan streptozotocin, in vivo, penelitian dilakukan untuk membuktikan aktivitas anti-stres oksidatif phloroglucinol sebagai pelindung terhadap kerusakan sel pancreas, dianalisis secara histologis menggunakan pewarnaan Haematoxylin & Eosin. Selain itu, dapat juga dilakukan untuk mengukur kadar glukosa darah. Dalam evaluasi in-silico, phloroglucinol memiliki energi pengikatan yang lebih tinggi terhadap Nrf2 (afinitas ΔG = -3,8 kkal/mol); SOD (afinitas ΔG = -4,2 kkal/mol); GPx (afinitas ΔG = -4,1 kkal/mol); dan Katalase (afinitas ΔG = -5,3 kkal/mol). Investigasi in vivo, pengobatan STZ mengakibatkan kelainan morfologi, nekrosis sel pankreas, dan peningkatan kadar glukosa darah. Namun, pemberian phloroglucinol mencegah nekrosis sel pankreas dan menurunkan kadar glukosa darah. Studi ini menunjukkan bahwa phloroglucinol dapat melindungi sel pankreas dari kerusakan oksidatif melalui sifat antioksidannya seperti SOD, GPx, dan Katalase. Phloroglucinol memiliki energi pengikatan yang lebih tinggi terhadap Nrf2, SOD, GPx, dan Katalase.

Phloroglucinol, ligan dengan kemampuan ikatan hidrogen yang kuat, telah menunjukkan afinitas yang kuat terhadap protein antioksidan esensial, termasuk Nrf2, SOD, GPx, dan katalase. Interaksi ini menekankan peran pentingnya dalam mengurangi stres oksidatif, yang menunjukkan efektivitasnya dalam melindungi pulau Langerhans pankreas dari kerusakan. Lebih jauh, phloroglucinol secara signifikan menurunkan kadar glukosa darah pada tikus diabetes yang diinduksi streptozotocin (STZ). Temuan ini menggarisbawahi potensinya sebagai agen terapeutik yang menjanjikan untuk manajemen diabetes dan pengurangan komplikasi diabetes terkait.

Penulis: Sri Agus Sudjarwo

Informasi detil dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di Renny N. Puspitasari, Rochmah Kurnijasanti, Reny I’tishom, Mohammad Rais Mustafa and Sri Agus Sudjarwo.  Antioxidative stress activity of phloroglucinol as a protector against pancreas cell damage in diabetes: in silico and in vivo study. Edelweiss Applied Science and Technology  2025; Vol. 9, No. 2, 1482-1492.  DOI: 10.55214/25768484.v9i2.4795