Diabetes melitus adalah suatu kelainan metabolisme akibat insulin tidak dapat bekerja pada organ target atau gangguan pelepasan insulin dari sel beta pancreas yang ditandai dengan meningkatnya kadar gula darah (hiperglikemia). Hiperglikemia dapat meningkatkan stres oksidatif yang merupakan salah satu faktor berkembangnya komplikasi diabetes, termasuk kerusakan sel ginjal. Stres oksidatif terjadi karena adanya peningkatan spesies oksigen reaktif (ROS) seperti O2, OH-, dan H2O2 dan menurunnya produksi enzim antioksidan seperti glutathione peroksidase (GPx), superoksida dismutase (SOD), dan katalase yang dapat menyebabkan terjadinya komplikasi diabetes seperti kerusakan pada ginjal. Aktivitas fisiologis ROS juga diperlukan untuk homeostasis jaringan dan sel.

Namun, bila produksi ROS berlebihan dapat menyebabkan oksidasi DNA, lipid, dan protein yang dapat merugikan komponen seluler dan dapat mengakibatkan nekrosis dan apoptosis. Produksi ROS yang berlebihan dapat menyebabkan lemak tak jenuh ganda di membran sel mengalami peroksidasi lipid, yang menghasilkan lipid peroksida atau malondialdehid (MDA). Kadar MDA, yang dapat menyebabkan kematian sel ginjal atau nekrosis, merupakan tanda adanya kadar ROS yang berlebihan. MDA dapat digunakan sebagai biomarker untuk menilai stres oksidatif pada diabetes tikus yang diinduksi STZ. Dalam model tikus diabetes, STZ dapat menyebabkan kerusakan sel ginjal, yang dapat meningkatkan kadar nitrogen urea darah (BUN) dan kreatinin. Oleh karena itu, BUN dan kreatinin dapat dimanfaatkan sebagai tanda adanya gangguan pada fungsi ginjal.

Hambat Kerusakan Ginjal dengan Bahan Alami

Untuk menghambat kerusakan sel ginjal pada tikus diabetes dapat digunakan produk alami antioksidan seperti murbei hitam, adropinin, Syzygiumaromaticum, dan fucoidan sering digunakan sebagai alternatif antioksidan eksogen (Abouzeda dkk., 2020; Abtahi-Eivari dkk., 2021; Guo dkk., 2021; Wardani dkk., 2022). Bahan alam Swietenia macrophylla juga menunjukkan aktivitas antioksidan yang kuat untuk menangkap ROS sehingga dapat mencegah kerusakan oksidatif. Swietenia macrophylla mempunyai efek farmakologis seperti antiinflamasi, antijamur, antioksidan, antivirus, imunomodulator, antibakteri, dan anti diabetes.

Ketersediaan hayati, kelarutan, penyerapan, dan distribusi adalah tantangan umum yang terkait dengan produk alami antioksidan. Untuk mengatasi masalah ini, nanoteknologi dapat dikembangkan untuk membuat produk alami antioksidan menjadi ukuran nanopartikel. Nanobioteknologi adalah ilmu pengetahuan yang berfokus untuk menghasilkan partikel material dengan ukuran berkisar antara 10 sampai 1.000 nm. Nanoteknologi berpotensi dapat meningkatkan hasil terapeutik sekaligus menurunkan toksisitas senyawa antioksidan alami. Jurusan studi ini. Tujuann pada penelitian ini adalah untuk menunjukkan bagaimana S. macrophylla ekstrak nanopartikel dapat mencegah kerusakan sel ginjal pada tikus diabetes yang disebabkan oleh streptozotocin (STZ).

Metode dan Hasil Penelitian

Penelitian ini menggunakan tikus yang dibagi secara acak menjadi lima kelompok dengan masing-masing delapan tikus yang terdiri dari: Kelompok kontrol (tikus diberi aqua dest); Kelompok STZ (tikus yang disuntik secara intraperitoneal dengan STZ dosis tunggal 55 mg/kg BB); Kelompok S. macrophylla (Tikus disuntik secara intraperitoneal dengan STZ dosis tunggal 55 mg/kg BB, kemudian setelah 3 hari, tikus diberi S. macrophylla dengan dosis masing-masing 75, 150, 300 mg/kg BB selama 72 hari). Tikus di-eutanasia pada hari ke 75 dengan injeksi ketamin intraperitoneal (60 mg/kg) dan xilazin (7,5 mg/kg BB). Kemudian, diambil darahnya untuk diperiksa Bun dan kreatinin. Organ ginjal juga diambil untuk diperiksa kadar MDA, ekspresi SOD dan GPx. Pemeriksaan histopatologi ginjal juga dilakukan melalui pewarnaan Hematoksilin Eosin.

Analisis DLS menunjukkan ukuran nanopartikel ekstrak etanol S. macrophylla sekitar 91,50 ± 23,06nm. Kadar BUN dan kreatinin meningkat secara signifikan setelah pemberian STZ. STZ juga menurun secara signifikan kadar SOD dan GPx di jaringan ginjal sekaligus meningkatkan kadar MDA (p <0,05). Ekstrak etanol Swietenia macrophylla nanopartikel dapat menyebabkan penurunan kadar BUN dan kreatinin dalam darah ke tingkat normal (p <0,05) yang menunjukkan bahwa S. macrophylla nanopartikel dapat mencegah kerusakan sel ginjal tikus yang diinduksi STZ. Selain itu, S. macrophylla nanopartikel secara signifikan meningkatkan kadar GPx dan SOD di jaringan ginjal sekaligus menurunkan kadar MDA (p <0,05)

Kesimpulan

Nanopartikel ekstrak S. macrophylla berfungsi sebagai nephroproteksi pada tikus diabetes melalui efek antioksidan karena dapat menghambat produksi MDA dan dapat meningkatkan kadar SOD dan GPx di jaringan ginjal.

Penulis: Sri Agus Sudjarwo
Informasi detil dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di Kurnijasanti, R.;Wardani,G.; Mustafa, M.R.; Sudjarwo, S.A. Protecting mechanism of Swietenia macrophylla ethanol extract nanoparticle on streptozotocin-induced renal damage in rat. Open Veterinary Journal, (2023), Vol. 13(12): 1623-1630. DOI:10.5455/OVJ.2023.v13.i12.12

BACA JUGA: Evaluasi Bifidobacterium sp dan Guazuma ulmifolia sp pada Produksi Telur Burung Puyuh