Penyakit sistemik kronis yang dikenal sebagai diabetes melitus (DM) didefinisikan sebagai kadar gula darah yang tinggi dan masalah metabolisme lemak, karbohidrat, dan protein. DM terjadi karena kelainan sekresi insulin, fungsi insulin, atau keduanya. DM tipe 1 dan 2 adalah dua kategori yang membedakan DM. DM tipe 1 disebabkan oleh gangguan autoimun dalam tubuh yang menyebabkan kerusakan sel β pankreas, sehingga produksi insulin tidak mencukupi dan tubuh mengalami defisiensi insulin. DM tipe 2 disebabkan oleh ketidakmampuan tubuh untuk menggunakan insulin atau resistensi insulin. Kadar gula darah yang tinggi meningkatkan produksi spesies oksigen reaktif (ROS) karena mengganggu enzim antioksidan alami seperti superoksida dismutase dan meningkatkan kadar produk akhir glikasi lanjutan. Stres oksidatif berperan besar dalam terjadinya nefropati diabetik, yang merupakan salah satu komplikasi hiperglikemia dalam tubuh. Pada penderita DM, kadar glukosa darah yang tinggi dapat menyebabkan kerusakan ginjal progresif, baik pada sel tubulus maupun glomerulus, yang berujung pada penyakit ginjal kronis. Penelitian terkait yang mengeksplorasi zat aktif dalam tanaman telah dilakukan. Di antaranya, beberapa spesies tanaman ditemukan memiliki aktivitas antidiabetik yang dapat menurunkan kadar glukosa darah atau memperbaiki sel β pankreas. Di Indonesia, spesies kayu manis yang ditemukan termasuk Cinnamomum burmannii, yang juga memiliki aktivitas hipoglikemik. Tanaman kayu manis merupakan spesies dari genus Cinnamomum dan famili Lauraceae. Tanaman ini merupakan tanaman berkayu yang biasa dikenal sebagai rempah-rempah. Kayu manis mengandung kadar lemak rendah dan memiliki sifat antibakteri, antijamur, antivirus, antioksidan, antikanker, dan penurun tekanan darah. Senyawa eugenol dan sinamaldehida memiliki potensi sebagai antidiabetik dan antibiofilm. Bahan kimia antioksidan utama yang ditemukan dalam ekstrak kulit kayu C. burmannii adalah polifenol, yang meliputi tanin dan flavonoid. Antioksidan ini dapat menekan pembentukan ROS, yang berperan besar dalam kerusakan tubulus ginjal dan glomerulus. Namun, meskipun banyak literatur terkait antidiabetes, penggunaan minyak esensial kayu manis ditemukan sangat sedikit kaitannya dengan pencegahan kerusakan ginjal. Lebih jauh, komponen utama minyak atsiri kayu manis adalah zat kimia yang disebut cinnamaldehyde dan eugenol, yang mungkin memiliki kemampuan untuk memengaruhi enzim α-glukosidase dan dikembangkan menjadi agen antidiabetik. Berdasarkan temuan ini, para peneliti bertujuan untuk menyelidiki efek minyak atsiri kayu manis pada histopatologi ginjal tikus putih yang diinduksi streptozotocin (STZ). Pengungkapan hasil dari hewan percobaan akan memperkuat pemahaman kita tentang bidang kedokteran hewan, khususnya histopatologi ginjal.
Pada penelitian ini, pemberian STZ 45 mg/kg BB mengakibatkan peningkatan kadar gula darah yang signifikan pada tikus. Kadar glukosa darah puasa terendah ditemukan pada kelompok kontrol (normal), sedangkan kelompok kontrol positif dan kelompok perlakuan memiliki kadar glukosa darah puasa tertinggi.
Hasil penelitian ini, dan pemberian STZ pada tikus putih (Rattus norvegicus) dapat menyebabkan hiperglikemia 84 jam setelah injeksi intraperitoneal. Tikus dianggap hiperglikemia jika kadar glukosa darahnya >135 mg/dL. Degenerasi hidropik terjadi akibat terganggunya membran sel, yang mengakibatkan masuknya cairan ke dalam sitoplasma dan vakuola. Pada penelitian ini, rata-rata degenerasi hidropik tubulus ginjal berbeda secara signifikan antara kelompok perlakuan dan kontrol. Hal ini menunjukkan adanya nefropati diabetik akut pada tubulus ginjal yang mengakibatkan penurunan mekanisme fungsi ginjal. Penumpukan cairan di sitoplasma terjadi karena penurunan fungsi sel dalam menyeimbangkan cairan. Hiperglikemia akibat pemberian STZ meningkatkan produksi ROS intravaskular yang mempengaruhi permeabilitas sel dan menyebabkan terbentuknya lesi degenerasi hidropik pada tubulus ginjal. Nekrosis adalah kematian sel akibat cedera. Pada penelitian ini, hasil rata-rata nekrosis tubulus ginjal menunjukkan perbedaan yang signifikan antara kelompok kontrol negatif (normal) dan kelompok kontrol positif, yang menunjukkan bahwa tubulus ginjal dan glomerulus sangat rentan terhadap kematian sel akibat glukosa darah yang tinggi. Hiperglikemia akibat induksi STZ dapat meningkatkan stres oksidatif dan menimbulkan reaksi inflamasi yang memicu pelepasan sitokin proinflamasi, seperti tumor necrosis factor-alpha (TNF-α). TNF-α merupakan pemicu utama peradangan mikrovaskular ginjal dan berperan dalam perkembangan kerusakan tubulus dan glomerulus. Nekrosis tubulus dan glomerulus ginjal mengakibatkan darah tidak tersaring, yang mengakibatkan limbah metabolisme tubuh tidak dapat dikeluarkan. Jika kematian sel di tubulus dan glomerulus berlanjut, penyakit kronis dan gagal ginjal akan terjadi. Glomerulosklerosis pada nefrotik diabetik disebabkan oleh akumulasi matriks ekstraseluler di ruang mesangial interstisial glomerulus ginjal. Protein matriks yang paling melimpah pada glomerulosklerosis adalah kolagen tipe I, III, IV, dan fibronectin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa glomerulosklerosis masih dalam tahap awal, dan nodul glomerulus yang terbentuk berukuran kecil. Hasil ini membuktikan bahwa STZ pada dosis 45 mg/kg BB dapat memicu terbentuknya glomerulosklerosis.
Kayu manis merupakan tanaman herbal yang umum digunakan sebagai obat diabetes alami. Kayu manis memiliki senyawa flavonoid yaitu methyhydroxy chalcone polymer (MHCP). MHCP memiliki kemampuan seperti insulin yaitu mengaktifkan sintesis glikogen, meningkatkan penyerapan glukosa, mengaktifkan insulin receptor kinase, dan menghambat defosforilasi reseptor insulin. Komponen utama minyak atsiri kayu manis adalah eugenol dan sinamaldehida, yang memiliki sifat antibakteri dan antioksidan. Molekul sinamaldehida yang diekstrak dari minyak kayu manis memiliki nilai IC50 sebesar 27,96 ppm terhadap enzim α-glukosidase, yang menunjukkan bahwa ia memiliki potensi besar sebagai senyawa antidiabetik yang menghambat aktivitas enzim α-glukosidase. Keberadaan molekul sinamaldehida dalam minyak atsiri kayu manis memiliki efek pencegahan terhadap kerusakan sel ginjal tikus. Pada gambaran histopatologi ginjal, struktur sel ginjal pada P2 dan P3 tampak normal. Terapi antioksidan menghambat produksi radikal bebas intraseluler dan meningkatkan kemampuan enzim pertahanan untuk mencegah munculnya stres oksidatif dan komplikasi vaskular terkait diabetes. Minyak esensial kayu manis dapat mengobati kerusakan ginjal yang disebabkan oleh stres oksidatif dan penumpukan radikal bebas di ginjal. Antioksidan dalam minyak esensial kayu manis bekerja dengan menyumbangkan elektronnya ke sel-sel yang tidak stabil.
Penulis: Prof. Dr. Hani Plumeriastuti, drh., M.Kes
