Universitas Airlangga Official Website

Potensi Alginat dan Ekstrak Kulit Buah Manggis pada Penyembuhan Luka Terbuka Diabetik

Foto by Warta Sambas Raya

Diabetes mellitus (DM) merupakan penyakit gangguan metabolisme yang ditandai dengan hiperglikemia (kadar glukosa darah di atas normal) yang disebabkan karena adanya kelainan dalam proses sekresi insulin, kinerja insulin, ataupun keduanya. Hiperglikemia kronis memicu stress oksidatif. Stress oksidatif berkepanjangan menyebabkan kerusakan jangka panjang, disfungsi, dan kegagalan dari berbagai organ, terutama mata, ginjal, saraf, jantung, dan pembuluh darah. Salah satu komplikasi DM adalah ulkus atau luka yang sulit sembuh, karena stress oksidatif mengganggu setiap fase penyembuhan luka.

Tahap perbaikan luka terdiri dari 3 fase, yaitu fase inflamasi, fase proliferasi, dan fase remodeling. Sebelum terjadi fase inflamasi, keping-keping darah memfasilitasi terbentuknya sumbat hemostatik. Fase inflamasi, ditandai dengan adanya rasa sakit, warna kemerahan, rasa hangat atau panas, pembengkakan. Pada fase ini sel inflamatori yang pertama kali muncul di jaringan yang luka adalah netrofil. Netrofil akan memfagosit bakteri dan sel-sel rusak dan masuk ke matriks fibrin di sumbat hemostatik untuk mempersiapkan pembentukan jaringan baru. Berikutnya makrofag menyusul. Fagositosis sel dan komponen ekstrasel rusak serta sekresi berbagai sitokin oleh makrofag mengakibatkan aktivasi fibroblas dan keratinosit. Fibroblas aktif bertanggungjawab terhadap sintesis prokolagen dan keratinosit bertanggungjawab terhadap pembentukan epitel baru.  Fase berikutnya, adalah fase proliferasi yang  berlangsung cepat apabila tidak ada infeksi dan kontaminasi pada saat fase inflamasi. Pada fase proliferasi terjadi proses granulasi dan kontraksi yang ditandai dengan pembentukan jaringan granulasi dalam luka. Fase ini melibatkan peran makrofag dan limfosit, tipe sel predominan mengalami proliferasi dan migrasi termasuk keratinosit, fibroblas, dan sel endothelial. Sebagian besar keratinocytes mulai bermigrasi dan mengalami stratifikasi dan deferensiasi untuk menyusun kembali epidermis (re-epitelisasi). Fibroblas aktif mensintesis dan mensekresikan prokolagen yang akan dirakit menjadi kolagen sebagai komponen utama matriks di bagian dermis. Proliferasi endotel merupakan tahap penting angiogenesis (pembentukan pembuluh darah baru). Fase akhir, yaitu fase remodelling, merupakan fase terlama dalam penyembuhan luka. Akhir dari fase ini ditunjukkan oleh pembentukan parut luka yang mempunyai kekuatan 80% dari kulit normal.

Alginat merupakan karbohidrat kompleks yang diekstraksi dari Phaeophyceae (alga coklat). Alginat memiliki daya serap yang kuat, menyerap banyak eksudat dengan cepat, bentuk gel yang menciptakan lingkungan yang lembab yang ideal untuk merangsang penyembuhan luka (Hampton, 2004). Alginat mengandung kalsium yang tinggi sehingga dapat membantu dalam proses pembekuan darah telah membuktikan bahwa penutupan luka dengan menggunakan alginat dapat meningkatkan proses angiogenesis dan re-epitelisasi. Penutupan luka dengan menggunakan alginate mampu menyerap kelebihan cairan luka, menjaga lingkungan yang lembab secara fisiologis, serta meminimalkan infeksi bakteri di area luka.

Buah manggis (Garcinia mangostana, Linn) adalah jenis buah yang terdapat di wilayah tropis yang sebagian besar ditemukan di Asia Tenggara, termasuk Indonesia. Kulit buah manggis telah banyak digunakan sebagai pengobatan alternatif untuk infeksi, luka, dan diabetes. Xanthones adalah salah satu bahan aktif dalam kulit buah manggis. Senyawa xanthones yang paling melimpah dalam kulit buah manggis adalah α-dan γ-mangostin. Kulit buah manggis yang mengandung senyawa xanthone memiliki fungsi antioksidan tinggi yang dapat dimanfaatkan untuk melindungi dan mengurangi kerusakan sel terutama yang diakibatkan oleh radikal bebas pada stress oksidatif.

Luka diabetes sering dialami oleh penderita DM disebut sebagai silent killer karena sulit sembuh. Hasil penelitian menunjukkan kelambatan penyembuhan luka diabetik yang ditunjukkan oleh luka yang makin melebar (kelompok KN) dibandingkan dengan kontrol normal (KN), salah satu penyebabnya adalah rendahnya jumlah fibroblas yang berefek pada rendahnya kerapatan kolagen hingga hari ke-7. Kondisi diabetes, juga menarik lebih banyak neutrofil dan makrofag untuk membersihkan debris sel dan melawan bakteri di daerah luka karena tingginya kadar glukosa, sehingga jumlah kedua sel tersebut relatif lebih banyak pada kelompok KN dibandingkan kelompok KD. Hiperglikemia dan stres oksidatif akibat diabetes menyebabkan mengakibatkan gangguan polarisasi dan modulasi makrofag. Produksi sitokin pro inflamasi yang berlebihan akibat peningkatan ROS dapat menghambat migrasi dan proliferasi keratinosit dan fibroblas serta menghambat sintesis faktor pertumbuhan. Penurunan faktor pertumbuhan akan menurunkan proliferasi dan migrasi sel fibrosit dan fibroblas. Gangguan-gangguan tersebut memperlambat penyembuhan luka. Kelambatan penyembuhan luka pada kondisi diabet ini juga didukung oleh hasil pengamatan re-epitelisasi (Gambar 1).

Alginat dari S. duplicatum dapat menyerap eksudat luka yang berlebihan, mempertahankan lingkungan fisiologis yang lembab, dan meminimalkan infeksi bakteri pada area luka. Namun belum memberikan efek yang maksimal karena jumlah neutrofil , meskipun mengalami penurunan dibandingkan kelompok diabetik (KD) tetapi masih lebih tinggi dibanding KN pada hari ke-7 dan 14. Bukti tersebut menunjukkan masih adanya aktivitas fagositosis bakteri yang lebih tinggi. Oleh karena itu, kondisi ini memberikan efek lebih pada sintesis kolagen hanya pada proses penyembuhan terakhir. Hasil penelitian menunjukkan bahwa infeksi berkurang pada kelompok PA dan tidak mengganggu fase proliferasi secara signifikan. Dengan demikian, proses penutupan luka menggunakan alginat S. duplicatum meningkatkan mekanisme angiogenesis dan re-epitelisasi. Antioksidan dalam G. mangostana mengurangi ROS dan mengurangi penghambatan migrasi dan proliferasi fibroblas, sel endotel, keratinosit dan memperbaiki jaringan kulit lebih baik daripada kondisi diabetes. Ada kemungkinan besar bahwa luka terbuka diabetes pada mencit yang diberi salep kombinasi alginat S. duplicatum dan G. mangostana telah sembuh seluruhnya sebelum hari ke-14 setelah luka, karena percepatan penyembuhan pada kelompok PA dan PAM yang nampak pada pengamatan hingga hari ke-7, tidak nampak perbedaan pada semua kelompok perlakuan (PA dan PAM) dibanding dengan kelompok kontrol normal maupun kontrol diabetik. Dari hasil penelitian pada hewan coba tersebut, besar potensi alginat maupun kombinasi alginat-ekstrak kulit manggis untuk digunakan secara topikal membantu penyembuhan luka terbuka pada penderita diabetes melitus.

Penulis: Dwi Winarni

Sumber: Winarni, D., F.N. Husna,M. F. Syadzha, R.J.K. Susilo,S. Hayaza,A.N. M. Ansori,M. A.  Alamsjah,3 M. N. G. Amin,P. A. C.  Wulandari,P. Pudjiastuti,K. Awang. 2022.  Topical Administration Effect of Sargassum duplicatum and Garcinia mangostana Extracts Combination on Open Wound Healing Process in Diabetic Mice. Scientifica. Vol. 2022. Article ID 9700794. 7 pages. https://doi.org/10.1155/2022/9700794