ABSTRAK
Muhammad Khairani, 2008. Pengaruh Pemberian Wortel (Daucus carota) Terhadap Jumlah Sel Radang limfosit Submukosa Bronkiolus Tikus (Rattus norvegicus) Strain Wistar Yang Dipapar Asap Rokok Kretek Subkronik, Tugas Akhir, Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya. Pembimbing : (1) DR. Dr. Nurdiana. Mkes. (2) Dr. Supranowo. Sp,Pa.
Radikal bebas dalam asap rokok dapat menyebabkan kerusakan sel yang dapat memicu reaksi inflamasi dengan salah satu indikatornya adalah keluarnya sel radang dari pembuluh darah akibat pelepasan zat-zat chemoattractant. Aktivitas radikal bebas dapat dihambat oleh antioksidan seperti yang terkandung dalam wortel (beta-karoten, askorbat). Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui efek wortel terhadap jumlah sel radang limfosit submucosa bronkiolus tikus Wistar yang dipapar asap rokok subkronis. Penelitian eksperimental ini menggunakan 20 ekor tikus (Rattus norvegicus) strain Wistar jantan yang dibagi menjadi 5 kelompok, terdiri dari kelompok kontrol negatif, kontrol positif (dipapar asap rokok kretek) dan kelompok perlakuan 1, 2 dan 3 (masing- masing dipapar asap rokok kretek dan dilanjutkan pemberian larutan wortel dosis 250; 500; 750 mg/hari secara berurutan). Pemeriksaan bronkiolus tikus secara histopatologi menggunakan pengecatan HE kemudian sel radang limfosit submucosa bronkiolus dihitung pada 10 lapangan pandang dengan mikroskop pembesaran 400x. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah sel radang limfosit submucosa meningkat secara signifikan (p = 0,000, uji posthoc) pada kelompok yang dipapar asap rokok (sel limfosit = 609 ± 30,65942 sel) dibanding kontrol negatif (sel limfosit 61,75 ± 6,60177 sel), dan menurun secara bermakna pada kelompok 1 (p = 0,011 dengan sel limfosit = 499,25 ± 40,72162 sel), kelompok 2 (p = 0,000 dengan sel limfosit = 237 ± 59,40258 sel dan p = 0,037, serta kelompok 3 (p = 0,000 dengan sel limfosit = 440,75 ± 43,78261 sel) dibandingkan dengan kelompok kontrol positif. Kesimpulan penelitian ini adalah larutan wortel mampu menurunkan jumlah sel radang limfosit submukosa bronkiolus tikus yang dipapar asap rokok kretek sub kronis. Hal itu diduga karena wortel mengandung antioksidan yang mampu meredam aktivitas radikal bebas dan memutus rantai peroksidasi lemak.
Kata Kunci : larutan wortel; asap rokok; bronkiolus; inflamasi; sel radang limfosit
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Rokok secara luas telah menjadi salah satu penyebab kematian terbesar di dunia. Diduga hingga menjelang tahun 2030 kematian akibat merokok akan mencapai 10 juta orang pertahunnya. Indonesia merupakan salah satu negara berkembang yang memiliki tingkat konsumsi rokok dan produksi rokok yang tinggi. Variasi produk dan harga rokok di Indonesia telah menyebabkan Indonesia menjadi salah satu produsen sekaligus konsumen rokok terbesar di dunia. Menurut Bank Dunia, konsumsi rokok Indonesia sekitar 6,6% dari seluruh konsumsi dunia (Depkes, 2005).
Penyakit yang disebabkan karena merokok membunuh satu dari sepuluh orang, dan menyebabkan kematian sekitar empat juta orang pertahun. Apabila hal ini terus menerus berlangsung hingga 2030, merokok dapat menyebabkan kematian hingga satu dari enam orang (Rehane, 2006).
Asap rokok mengandung zat kimiawi yang akan membentuk radikal bebas. Radikal bebas merupakan atom atau molekul yang sifatnya tidak stabil, sehingga untuk memperoleh pasangan elektron senyawa ini sangat reaktif dan merusak jaringan (Nikki, 1997). Radikal bebas ini berperan penting dalam proses terjadinya berbagai macam penyakit seperti : atherosklerosis, kelainan hati, kelainan paru, penyakit jantung dan dapat menimbulkan terjadinya kanker (Halliwel and Gutteridge, 1999).
Kelainan paru akibat radikal bebas pada rokok akan menyebabkan kelainan pada saluran pernafasan, mulai dari trakea, bronkus dan bronkiolus sampai pada alveoli paru. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Kristianti (2004), didapat kelainan akibat radikal bebas pada pemaparan asap rokok subkronik berupa rusaknya silia pada permukaan epitel bronkus dan bronkiolus, adanya metaplasi epithel, hiperplasi kelenjar, dan terjadi peningkatan sel-sel radang.
Pemaparan asap rokok pada saluran napas akan menyebabkan perubahan dari “nonsecretory” sel menjadi sel yang dapat mensekresi mukus (Borchers et al, 1999 ). Meskipun terjadi peningkatan sekresi mukus akibat bertambahnya sel goblet, namun jumlah sel bersilia banyak berkurang akibat paparan asap rokok. Hal ini dapat menyebabkan tertimbunnya mukus, karena drainase paru yang terganggu, yang berakibat mudahnya terjadi sekunder infeksi (Duker, 2003), dan dapat juga menyebabkan obstruksi pada jalan napas (Mac Nee, 2005).
Saluran nafas kecil (dengan diameter ± < 2 mm) merupakan tempat utama terjadinya obstruksi pada kelainan paru obstruktif menahun (PPOM) atau chronic obstrukstive pulmonary disease (COPD). Adapun perubahan yang dapat menyebabkan penyempitan jalan napas meliputi : metaplasia sel goblet, hipertrofi otot polos, sekresi mukus yang berlebihan, edema dan infiltrasi dari sel-sel radang (Shapiro, 2001). Adanya penyempitan ini akan mengganggu jalan napas sehingga menimbulkan rasa sesak. Penderita PPOM sama sekali tidak bisa mengembalikan kualitas hidupnya seperti semula. Gejala akibat penyakit ini semakin lama akan bertambah berat sehingga membuat aktivitas semakin terbatas (Fauzan, 2004). Selain itu terganggunya pasokan oksigen dalam tubuh berakibat macam-macam, dari gangguan mental karena otak kekurangan oksigen, sampai gagal jantung karena bekerja terlalu keras untuk mencukupi pasokan oksigen. Penyakit ini juga menyebabkan penurunan secara drastis kualitas hidup penderita, bahkan penyakit ini juga dapat menimbulkan kematian. Pengobatan yang dilakukanpun hanya untuk memperbaiki kualitas hidup (PdPersi, 2003).
Di dalam tubuh sudah terdapat enzim yang dapat menangkal radikal bebas, namun bila jumlah radikal bebas berlebihan, seperti pada perokok, tubuh memerlukan antioksidan dari luar untuk menangkal radikal bebas (Edyson, 2003).
Antioksidan ini terdapat dua macam yaitu enzimatik dan non enzimatik, antioksidan enzimatik antara lain adalah superoksid dismutase, gluthation peroksidase, enzim katalase. Untuk antioksidan non enzimatik dapat berupa mikronutrien yang berupa vitamin. Beberapa vitamin yang dapat berfungsi sebagai antioksidan antara lain vitamin C, E dan karoten. Vitamin-vitamin ini banyak terkandung dalam bahan makanan seperti buah-buahan dan sayuran, bahan makanan yang kaya akan vitamin ini dapat melindungi tubuh dari oxidatif stress, karena antioksidan didalamnya dapat bereaksi dengan radikal bebas. Mcdermot (2000) menyebutkan, bahwa karoten dapat menangkap radikal bebas.
Wortel dapat berperan sebagai antioksidan tubuh karena mengandung senyawa karoten dan vitamin C. Konsumsi wortel akan menambah kadar antioksidan tubuh sehingga dapat melindungi tubuh dari keadaan stres oksidatif dan akibat yang akan ditimbulkannya. Wortel banyak digemari oleh masyarakat sebagai sayur dalam hidangan makanan karena harganya yang relatif murah dan kemudahan dalam memperolehnya. Hal inilah yang menjadikan peminat obat alami masa depan diramalkan semakin meningkat (Albert, 2002).
Hasil dari penelitian di Universitas Arkansas di AS mengemukakan bahwa pemanasan mampu meningkatkan aktivitas antioksidan wortel rata-rata 34% lebih tinggi daripada dalam keadaan mentah. Wortel mempunyai cukup banyak dinding-dinding sel yang keras, sehingga banyak antioksidan berbagai senyawa yang masih terikat dan terperangkap dalam susunan senyawa lainnya. Dengan pemanasan, diharapkan mampu membebaskan senyawa antioksidan tersebut, sehingga aktivitas antioksidan wortel menjadi lebih tinggi (Niken,2007).
Setelah mengetahui bahaya akumulasi radikal bebas dari asap rokok akan menyebabkan keadaan stres oksidatif pada saluran pernapasan yang akhirnya meningkatkan jumlah sel radang dan kandungan antioksidan pada wortel, maka perlu diteliti pengaruh wortel sebagai antioksidan. Pada penelitian ini diteliti jumlah sel radang limfosit bronkiolus tikus antar kelompok kontrol dan kelompok perlakuan yang diberikan konsumsi wortel sebagai proteksi setelah dipapar asap rokok.
1.2 Rumusan Masalah
Apakah pemberian wortel dapat menurunkan jumlah sel radang limfosit pada submukosa bronkiolus tikus (Rattus norvegicus) strain Wistar yang telah dipapar dengan asap rokok subkronik ?
1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan Umum
Untuk mengetahui efek wortel terhadap penurunan sel radang limfosit pada bronkiolus tikus wistar yang dipapar asap rokok sub kronik.
1.3.2 Tujuan khusus
1. Membuktikan efek pemaparan asap rokok terhadap peningkatan jumlah sel radang limfosit bronkiolus tikus wistar yang dipapar asap rokok sub kronik.
2. Membuktikan efek pemberian larutan wortel terhadap jumlah sel radang limfosit bronkiolus tikus wistar yang dipapar asap rokok sub kronik.
3. Mencari hubungan dosis wortel dan jumlah sel radang limfosit pada bronkiolus tikus wistar yang dipapar asap rokok sub kronik.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diambil dalam tulisan karya ilmiah ini adalah:
1. Dapat dibuktikan larutan wortel dapat menurunkan sel radang limfosit akibat terpapar asap rokok.
2. Dapat diajukan acuan pola konsumsi sayuran wortel sebagai sumber antioksidan pada masyarakat umum.
3. Dapat dijadikan bahan rujukan untuk meneliti kandungan dan manfaat wortel di kemudian hari.
4. Dapat menambah sumbangan karya tulis yang dapat dijadikan data dalam kajian manfaat wortel sebagai bahan alami tradisional.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Asap Rokok
Asap rokok terdiri dari 2 yaitu asap utama dan asap sampingan. Asap yang timbul dari ujung batang rokok yang terbakar (asap sampingan/sidestream smoke) mengandung beberapa bahan kimia yang kadarnya lebih tinggi daripada yang terdapat pada asap yang dihisap perokok aktif dan karenanya lebih berbahaya (Kaplan et al., 1993). Asap ini mengandung karbonmonoksida 5 kali lebih besar, tar dan nikotin 3 kali lipat, amonia 46 kali lipat, nikel 3 kali lipat, nitrosamina yang adalah penimbul kanker kadarnya mencapai 50 kali lebih besar pada asap sampingan dibanding dengan kadar pada asap utama (Widjajarta, 2004).
Asap rokok dapat dipisahkan menggunakan filter menjadi fase gas dan partikel (tar). Di dalam tar, asap rokok mengandung 30.000 komponen aromatik dan sedikitnya terdiri dari empat macam radikal bebas. Salah satunya adalah semiquinones yang berada di dalam polymeric matrix dan menyebabkan reaksi redoks menjadi quinines dan hydroquinones. Ekstraksi cairan dari tar menghasilkan radikal O2- (kemungkinan hasil reaksi semiquinones dengan O2) dan H2O2 yang merusak DNA. Kerusakan DNA ini diakibatkan pembentukan OH- yang dihasilkan dari ion metal di dalam asap rokok (Halliwell & Gutteridge, 1999).
Sedangkan pada fase gas, dimana umurnya yang lebih pendek daripada tar, satu isapan asap rokok mengandung 1015 radikal bebas seperti nitric oxide, olefins dan diens serta komponen lain seperti alkoxyl, peroxyl dan karbon. Sebagian besar radikal bebas dalam asap rokok berupa nitrit oksida dengan kadar yang sangat tinggi (300-400 ppm). Nitrit oksida bereaksi dengan oksigen membentuk nitrogen dioksida. Nitrogen dioksida dapat mengabstraksi atom hidrogen dari asam linoleat atau linolenat, dan dapat menstimulasi peroksidasi dari membran lemak. Selain itu, nitrit oksida dan nitrogen dioksida juga dapat bereaksi dengan hidrogen peroksida untuk memproduksi radikal hidroksil (Halliwell and Gutteridge, 1999).
Tabel 2.1 Beberapa Unsur Pokok Asap Rokok
Substansi Efek
FASE PARTIKULAT
Tar
Hidrokarbon aromatik polinukleus
Nikotin
Fenol
Kresol
B-niftilamin
N-nitrosononikotin
Benzo [a] piren
Trace metal
Indol
Karbazol
Katekol
FASE GAS
Karbonmonoksida
Asam hidrosianida
Akrolein
Ammonia
Formaldehid
Nitrogen oksida
Nitrosamin
Hidriazin
Vinil klorida
Karsinogen
Karsinogen
Perangsang dan penekan neuroendokrin
Kecanduan obat
Karsinogen dan iritan
Karsinogen dan iritan
Karsinogen
Karsinogen
Karsinogen
Karsinogen
Akselerator tumor
Akselerator tumor
Karsinogen
Gangguan transport dan penggunaan O2
Sitokin dan iritan
Sitokin dan iritan
Sitokin dan iritan
Sitokin dan iritan
Sitokin dan iritan
Karsinogen
Karsinogen
Karsinogen
(Holbrook, John H, 1995)
Akibat dari paparan asap rokok adalah terjadinya perubahan-perubahan secara histologis pada saluran pernapasan, antara lain (Fishman, 1998) :
1. Hipersekresi mucus
Hipersekresi mucus ini dilakukan oleh sel goblet yang terdapat pada mucosa saluran napas, termasuk pada mukosa trakhea.
2. Hiperplasi sel goblet
Banyak penelitian menyebutkan paparan asap rokok berulang pada marmut menyebabkan terjadinya hiperplasi sel goblet pada trakhea sampai bronkhus.
3. Metaplasi epitel
Epitel berderet bersilia pada trakhea dan bronkhus perokok seringkali mengalami metaplasi menjadi squamous complex.
4. Inflamasi dan Eksudasi Sel-sel Radang
Banyak bukti ilmiah yang menyebutkan bahwa sediaan histopatologi jaringan trakhea, bronkhus, dan bronkhiolus perokok aktif menunjukkan adanya inflamasi dan eksudasi sel radang pada lapisan mucosa.
Gambar 2.1 Kandungan Zat Berbahaya pada Rokok
Mekanisme kerusakan yang ditimbulkan oleh asap rokok antara lain (Halliwel and Gutteridge, 1999):
1. Spesies oksigen reaktif (ROS) maupun spesies nitrogen reaktif (RNS) dalam asap rokok dapat menyebabkan kerusakan langsung dengan menstimulasi peroksidasi lemak dan mengoksidasi basa dari DNA.
2. Senyawa aldehid dalam asap rokok, terutama acrolein, asetaldehid maupun formaldehid, dapat menekan GSH, dimana GSH ini berperan untuk memproteksi terhadap peroksidasi lipid, mereduksi askorbat teroksidasi yang penting dalam proses regenerasi tokoferol, serta menetralkan 4-hidroksinonenal (4-HNE) dan memodifikasi gugus –SH dan –NH2 protein.
3. Hidrokuinon atau kuinon dalam tar dapat larut dalam cairan pelapis paru, menembus membran sel, dan mengalami reaksi redoks ekstraseluler maupun intraseluler untuk membentuk semikuinon. Radikal semikuinon yang stabil dapat mereduksi oksigen menjadi superoksid, yang kemudian mengalami dismutasi menjadi hidrogen peroksida. Superoksid dan hidrogen peroksida dapat mengakibatkan kerusakan oksidatif persisten. Hidrokuinon dan hidrogen peroksida dapat memasuki sel-sel atau bahkan mencapai nukleus, kemudian menyebabkan kerusakan oksidatif DNA.
4. Tar selain mengandung ion besi, juga mampu melepas besi dari ferritin cairan pelapis paru, sehingga dapat mengkatalisasi pembentukan radikal hidroksil dari hidrogen peroksida melalui reaksi Fenton, menstimulasi peroksidasi lemak, dan mempercepat proses auto-oksidasi fenol. Selain itu, meskipun total caeruloplasmin plasma perokok meningkat, namun aktivitas ferroksidase caeruloplasmin dalam plasma dan cairan pelapis paru menurun, dimana enzim ini berfungsi untuk mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe(III) dan memfasilitasi pengangkutan besi ke transferrin, sehingga dengan adanya enzim ini besi tidak mengkatalisa reaksi rantai radikal bebas.
5. Asap rokok dapat mengaktifkan makrofag paru untuk memproduksi O2??, H2O2, dan NO?. Asap rokok juga memicu pengerahan neutrofil dalam paru. Neutrofil yang teraktivasi dapat memproduksi O2??, H2O2, NO?, serta HOCl. Pada perokok, jumlah makrofag paru meningkat 2-4 kali, dan neutrofil meningkat 10 kali dibanding bukan perokok.
6. Radikal bebas dalam asap rokok maupun yang dibentuk oleh fagosit teraktivasi, misalnya NO?, ROONO2, ONOO? dan HOCl, dapat menginaktivasi ?1-antitripsin dan surfaktan, sehingga mengakibatkan emfisema. Merokok juga merupakan faktor predisposisi bronkhitis. Oleh karena itu, merokok merupakan faktor risiko utama penyakit paru obstruktif menahun (PPOM).
2.2 Radikal Bebas
2.2.1 Definisi Radikal Bebas
Radikal bebas adalah molekul atau senyawa yang mempunyai satu atau lebih elektron tidak berpasangan pada orbit terluarnya (Halliwell and Gutteridge, 1996). Karena adanya elektron tidak berpasangan tersebut, radikal bebas bersifat tidak stabil (Arief,2006). Elektron yang tidak berpasangan tersebut cenderung menarik elektron dari molekul lain dan mengubah molekul tersebut menjadi radikal bebas atau merusak struktur kimianya (South,2000). Dalam penulisan, suatu molekul radikal bebas biasanya ditandai dengan tanda titik (•) di kanan atas rumus kimia molekul tersebut (Halliwell and Gutteridge, 1999).
2.2.2 Reaksi Radikal Bebas
Suatu molekul radikal bebas lebih cenderung untuk bereaksi dengan molekul nonradikal daripada dengan sesama molekul radikal (Halliwell and Gutteridge, 1996). Jika radikal bebas bereaksi dengan molekul nonradikal, radikal bebas akan memberikan elektron tidak berpasangan miliknya atau justru mengambil elektron dari molekul nonradikal , sehingga elektron pada orbit terluar molekul nonradikal tersebut menjadi tidak berpasangan dan menjadi tidak stabil (Halliwell and Gutteridge, 1999; Arief,2006 ). Hal ini dapat mengakibatkan reaksi berantai yang panjang dan menyebabkan efek biologis yang jauh dari tempat asal pembentukan radikal bebas tersebut (Halliwell and Gutteridge, 1999). Ketika dua radikal bebas bertemu, elektron yang tidak berpasangan dari masing-masing radikal bebas dapat bergabung membentuk suatu ikatan sehingga kedua radikal bebas tersebut hilang dan menghentikan reaksi berantai (Halliwell and Gutteridge, 1996).
2.2.3 Efek Radikal Bebas pada Sel Tubuh
Peningkatan aktivitas radikal bebas mengakibatkan stres oksidatif, di mana terjadi ketidakseimbangan prooksidan dan antioksidan yang menyebabkan antioksidan tidak dapat menetralisir reaksi radikal bebas. Stres oksidatif dapat memicu terjadinya peroksidasi lemak, denaturasi protein, bahkan kerusakan DNA (Silalahi, 2001).
Efek perusakan sel oleh radikal bebas terjadi melalui cara-cara sebagai berikut :
a. Peroksidasi Lemak
Lemak merupakan biomolekul yang sangat rentan terhadap serangan radikal bebas. Sementara itu, membran sel kaya akan sumber poly-unsaturated fatty acid (PUFA) sehingga mudah sekali dirusak oleh bahan-bahan pengoksidasi, proses tersebut dinamakan peroksidasi lemak. Membran sel manusia terdiri dari fosfolipid bilayer. Protein tertanam di dalam lapisan bilayer tersebut untuk suatu fungsi spesifik tertentu, seperti transport molekul dan enzim. Untuk dapat berfungsi dengan baik, membran harus memiliki fluiditas, dalam artian unsur pokoknya harus dapat bergerak dengan bebas. Fluiditas sangat ditentukan oleh keberadaan rantai samping PUFA pada lemak membran (Halliwell and Gutteridge, 1996).
Rantai samping PUFA sangat peka terhadap serangan radikal bebas yang mengakibatkan terjadinya peroksidasi lemak. Peroksidasi lemak terjadi karena radikal bebas yang bersifat reaktif dapat menarik atom hidrogen pada rantai samping PUFA. Atom hidrogen (H•) itu sendiri hanya memiliki satu elektron. Hidrogen ini terikat pada rantai karbon yang terdapat dalam struktur asam lemak melalui ikatan kovalen (berbagi pasangan elektron). Oleh karena itu, karbon yang atom H•-nya diambil, sekarang memiliki elektron yang tidak berpasangan dan menjadi radikal bebas baru, yaitu radikal karbon. Radikal karbon kemudian akan bereaksi dengan oksigen menjadi radikal peroksil. Radikal peroksil inilah yang menyerang ulang rantai samping PUFA menghasilkan radikal karbon dan radikal peroksil baru. Reaksi ini akan berlangsung terus secara berantai, berakibat pada terjadinya kerusakan dari membran sel tersebut. Kerusakan membran sel menyebabkan terjadinya peningkatan permeabilitas membran dan kebocoran ion-ion, sehingga mengakibatkan lisis dan kematian sel (Halliwell and Gutteridge, 1996).
b. Kerusakan Protein
Protein dan asam nukleat lebih tahan terhadap radikal bebas daripada PUFA, sehingga kecil kemungkinan untuk mengalami reaksi berantai yang cepat. Serangan radikal bebas terhadap protein jarang terjadi kecuali bila jumlah radikal bebas terakumulasi sangat banyak (Arief, 2006). Akan tetapi, stres oksidatif yang terlalu berat akan menyebabkan terjadinya gangguan yang serius pada metabolisme sel. Stres oksidatif dapat menimbulkan kerusakan protein membran sel yang salah satu fungsinya adalah sebagai kanal ion, sehingga akibatnya adalah terjadi kebocoran ion dan berakhir pada peningkatan Ca2+ intrasel. Jumlah Ca2+ intrasel yang terlalu banyak akan mengaktifkan fosfolipase, protease dan endonuklease. Peningkatan aktivitas protease akan merusak komponen protein, fosfolipase akan merusak membran lipid. Sedangkan endonuklease akan merusak DNA dengan cara memotong rantai utama DNA tersebut sehingga DNA menjadi terfragmentasi (Halliwell and Gutteridge, 1996).
Ca2+ yang tinggi juga akan mengaktifkan enzim-enzim yang dapat memecah protein struktural di dalam sel, mengakibatkan sel kehilangan “kerangka”nya sehingga sel tersebut mengalami perubahan bentuk dan terjadi pembengkakan sel (blebbing). Jika proses blebbing berlangsung terus-menerus, sel akan semakin membengkak dan mengalami lisis (Halliwell and Gutteridge, 1996).
c. Kerusakan DNA
Seperti pada protein, kemungkinan terjadinya perusakan radikal bebas pada DNA lebih kecil daripada kemungkinan terjadinya peroksidasi lemak (Arief, 2006). Selain karena aktifnya enzim endonuklease seperti telah dijelaskan di atas, perusakan DNA oleh radikal bebas juga dapat terjadi karena reaksi dengan radikal hidroksil (OH•) yang terbentuk di dalam inti sel. Stres oksidatif dapat memicu pelepasan ion logam di dalam sel. Ion logam ini akan berikatan dengan DNA. Ion logam yang berikatan dengan DNA tersebut dapat mengkatalis terbentuknya radikal hidroksil dari H2O2 melalui reaksi donor elektron dari ion logam kepada H2O2. Contoh reaksi pembentukan radikal hidroksil ini dapat dilihat pada reaksi Fenton, yaitu :
H2O2 + Fe2+ ? OH? + OH• + Fe3+
Karena proses pembentukan radikal hidroksil ini terjadi pada daerah ikatan ion logam dengan DNA, maka radikal hidroksil yang terbentuk akan segera bereaksi dengan molekul terdekat, yang tidak lain adalah DNA itu sendiri. Dengan demikian terjadilah kerusakan DNA (Halliwell and Gutteridge, 1996).
Fragmentasi DNA yang berlebihan, baik itu oleh radikal hidroksil maupun oleh enzim endonuklease, akan memicu terjadinya aktivasi enzim poly(ADP-ribose) synthetase di dalam sel. Enzim ini kemudian memecah molekul NAD+ (Nicotinamide Adenine Nucleotida) dan mengikat pecahan molekul NAD+ tersebut dengan protein di dalam inti sel yang memungkinkan terjadinya proses perbaikan DNA yang terfragmentasi. NAD+ itu sendiri merupakan komponen yang penting dalam mengatur fungsi metabolisme sel. Makin banyak ikatan DNA yang terputus, makin banyak pula enzim poly(ADP-ribose) synthetase memecah molekul NAD+. Dengan demikian, jumlah NAD+ yang diperlukan untuk mengatur fungsi metabolisme sel makin berkurang. Konsekuensinya, metabolisme sel menjadi terganggu atau bahkan terhenti, dan mengakibatkan terjadinya kematian sel (Halliwell and Gutteridge, 1996).
2.2.4 Jenis Radikal Bebas
Berdasarkan sumbernya, radikal bebas dibagi menjadi dua jenis, yaitu : radikal bebas endogen dan radikal bebas eksogen.
2.2.4.1 Radikal Bebas Endogen
Radikal bebas dibentuk secara terus-menerus melalui metabolisme sel selama proses fosforilasi oksidatif pada saat respirasi sel. Pada proses pembentukan energi di mitokondria ini terjadi transport elektron, dimana beberapa elektron mengalami kebocoran, sehingga dapat membentuk radikal bebas. Radikal bebas juga terbentuk pada membran endoplasmik retikulum melalui aktivasi sitokrom P-450 yang berperan dalam proses detoksifikasi. Selain itu, pembentukan radikal bebas juga terjadi pada proses keradangan dan fagositosis oleh granulosit atau makrofag yang berperan dalam membunuh mikroorganisme (Favier et al, 1995; Silalahi, 2001). Sebagian besar radikal bebas dalam sistem biologis merupakan derivat dari oksigen (Arief, 2006).
Beberapa radikal bebas endogen, antara lain:
a. Superoksid (O2??)
Superoksid merupakan molekul hasil penambahan satu elektron pada oksigen, dengan reaksi: O2 + e? ? O2??. Superoksid diproduksi dalam tubuh melalui proses enzimatik maupun nonenzimatik, misalnya melalui transportasi elektron pada mitokondria, reaksi hidroksilasi pada retikulum endoplasmik, reaksi xantin oksidase pada pembentukan urat, serta autooksidasi katekolamin. Superoksid dapat mengalami dismutasi oleh enzim superoksid dismutase (SOD), menjadi hidrogen peroksida (H2O2) (Halliwell and Gutteridge, 1999; Murray dkk, 1996).
Dua radikal superoksid yang bereaksi dapat menghasilkan suatu molekul hidrogen peroksida (H2O2). Satu O2•? memberikan elektronnya kepada O2•? yang lain. O2•? yang pertama mengalami oksidasi menjadi O2, dan O2•? yang kedua mengalami reduksi menjadi H2O2. Hidrogen peroksida ini tidak mengandung elektron yang tidak berpasangan, sehingga bukan termasuk radikal bebas. Keseluruhan reaksi ini disebut reaksi dismutasi O2•? (Halliwell and Gutteridge, 1996).
b. Radikal hidroksil (OH•)
Radikal hidroksil merupakan radikal bebas yang paling reaktif. Radikal ini mampu menyerang semua molekul biologis segera melalui reaksi berantai. Adanya radikal hidroksil (OHo) ini dapat menginisiasi terjadinya peroksidasi lipid dengan cepat (Halliwel and Gutteridge, 1999). Radikal hidroksida dapat terbentuk melalui (Favier, et al, 1995) :
1. Radiasi pada H2O2 sehingga terjadi hemolitik fision
H2O2 OH o - + OH o -
2. Reaksi Fenton
Fe++ + H2O2 Fe+++ + OH o - + OH-
3. Reaksi Heber Weiss
O2 o - + H2O2 katalisator garam Fe O2 + OH o - + OH-
Logam-logam lain seperti titanium, tembaga, dan chromium juga dapat bereaksi dengan H2O2 dan mengubahnya menjadi radikal hidroksil (Halliwell and Gutteridge, 1996).
c. Hidrogen Peroksida (H2O2)
Hidrogen peroksida bukan merupakan suatu radikal bebas, tetapi dapat mengawali terbentuknya radikal bebas. Produksi H2O2 akan meningkat apabila kadar O2 juga meningkat. Disamping itu H2O2 ini dapat merusak membran biologis, posfolipid intra seluler, protein dan DNA. Keunikan H2O2 ini adalah mampu menembus membran sel biologis, sehingga apabila proteksi diluar sel sedikit atau menurun maka dengan adanya transtitional metal (Fe++) akan terbentuk radikal hidroksil (OH o) (Halliwel and Gutteridge, 1996). Bila pertahanan di luar sel menurun, H2O2 dapat menembus membran sel, kemudian bereaksi dengan Fe2+ dan Cu+ di dalam sel untuk membentuk OH• (Favier et al, 1995; Silalahi, 2001). Selain itu, hidrogen peroksida diketahui mengaktivasi Epidermal Growth Factor Receptor (Garret and Grisham, 1999).
d. Oksida Nitrogen (NO2• dan NO•)
Nitrogen dioksida (NO2•) merupakan oksidator kuat. Bahan ini juga dapat ditemukan di luar tubuh pada asap pembakaran bahan-bahan organik dan dalam konsentrasi tinggi ditemukan pada asap rokok (Halliwell and Gutteridge, 1996). Sedangkan nitrit oksida diperlukan oleh tubuh, misalnya pada pembuluh darah, NO• merupakan radikal fisiologis yang dibutuhkan pembuluh darah sebagai ‘endothelial-derived relaxing factor’ atau EDRF dengan fungsi sebagai relaksasi pembuluh darah dan menurunkan tekanan darah. Pada makrofag, NO• digunakan sebagai salah satu mekanisme untuk melawan organisme asing yang masuk ke dalam tubuh. Di dalam tubuh, NO• dapat bergabung dengan oksigen untuk membentuk NO2• melalui reaksi (Halliwell and Gutteridge, 1996) :
2NO• + O2 ? 2NO2•
Pada reaksi yang lain, NO2• dapat menarik atom hidrogen dari lemak membran dan memulai reaksi peroksidasi lemak (Halliwell and Gutteridge, 1996).
NO2• + lipid–H ? lipid• + HNO2
2.2.4.2 Radikal Bebas Eksogen
Radikal bebas eksogen dapat berasal dari sumber- sumber berikut :
a. Obat-obatan
Beberapa macam obat yang dapat meningkatkan produksi radikal bebas antara lain antibiotika kelompok quinoid, nitrofurantoin, bleomycin, anthracyclines (adriamycin), methotrexate, fenilbutason, asam fenamat dan komponen aminosalisilat dari sulfasalisin (Arief,2006).
b. Radiasi
Radiasi memungkinkan terjadinya kerusakan jaringan yang disebabkan oleh radikal bebas. Radiasi bisa berupa radiasi elektromagnetik,dan radiasi partikel. Sumber radiasi elektromagnetik antara lain sinar X dan sinar gamma, sedangkan sumber radiasi partikel antara lain partikel elektron, foton, nutron, alfda dan beta (Arief,2006).
c. Asap rokok
Telah diketahui bahwa asap rokok merupakan salah satu sumber dari radikal bebas yang berasal dari luar tubuh. Di dalam asap rokok mengandung 1014-1015 partikel radikal bebas dalam satu kali hisap (Halliwell and Gutteridge, 1999).
2.3. Stres oksidatif
2.3.1. Definisi
Stres oksidatif adalah peningkatan jumlah radikal bebas tanpa bisa diimbangi oleh antioksidan tubuh. Proses tersebut akan memacu proses destruktif dari radikal bebas secara tidak terkontrol serta dapat menyebabkan dampak negatif pada jaringan. (Borg dan Donald, 1993; Halliwell dan Gutteridge, 1995; Yoshikawa dan Toshikazu,1996).
2.3.2 Akibat Stres Oksidatif
2.3.2.1. Kematian Sel
Kematian sel melalui dua mekanisme, yaitu melalui nekrosis dan apoptosis sebagai akibat dari adanya stres oksidatif. Perbedaan diantara keduanya dapat dilihat pada tabel 2.2.
Tabel 2.2 Beberapa perbedaan nekrosis dan apoptosis
Perbedaan Nekrosis Apoptosis
Morfologi 1. Kehilangan integritas membrane
2. Flokulasi dari kromatin
3. Pembengkakan sel dan lisis
4. Pembengkakan organelle
5. Tidak ada pembentukan vesikel, lisis sempurna 1. Membran agak kaku, tetapi tidak kehilangan integritas membrane
2. Agregasi kromatin dalam membrane inti
3. Kondensasi seluler
4. Tidak ada disintegrasi organela
5. Bentukan membrane mengikat vesikel
Biokimia 1. Kehilangan regulasi homeostasis hormon ion
2. Bersifat pasif (tidak dibutuhkan energi-ATP)
3. Fragmentasi DNA post-litik 1. Kehilangan sedikit regulasi homeostasis ion
2. Dibutuhkan enrgi aktif dari ATP
3. Fragmentasi DNA pre-litik
Fisiolgi 1. Kematian kelompok sel
2. Fagositosis oleh makrofag
3. Terdapat respon inflamasi 1. Kematian sel individu, diinduksi oleh stimulus fisiologi
2. Fagositosis oleh makrofag
3. Tidak terdapat respon inflamasi
2.3.2.2 Disregulasi Metabolisme Kalsium
Stres oksidatif menyebabkan disregulasi metabolisme kalsium. Mitokondria dirusak oleh ROS sehingga menyebabkan pengeluaran Ca2+ di dalam intrasel. Peroksida merusak reticulum endoplasma sehingga pengambilan dan penyimpanan Ca2+ terganggu dan menghalangi pengeluaran Ca2+ ekstra sel melalui membrane sel dengan cara mengoksidase gugus –SH dalam transmembran channel. Peningkatan jumlah Ca2+ intrasel menyebabkan membrane agak kehilangan integritasnya yang disebabkan disrupsi sitoskeleton. Disrupsi tersebut terjadi karena disosiasi mikrofilamen aktin dari alpha-actinin ( protein penghubung mikrofilamen aktin dengan protein dalam membrane plasma)
Peningkatan Ca2+ intrasel juga mengaktifkan protease (calpains) yang memecah aktin dengan protein dalam membrane plasma sehingga mengeliminase ikatan antara membrane plasma dan sitoskeleton. Aktivasi berlebihan dari calpains mempunyai peranan penting dalam patofisiologi penyakit distropi otot dan Alzheimer
Peranan Ca2+ adalah mengatur kerja enzim Nitrit Oxide Synthase (eNOS, nNOS) dan Phospholipase A2. Kedua enzim tersebut bekerja tergantung pada Ca2+- Calmodulin dan akan menjadi abnormal jika terdapat jumlah Ca2+ intrasel berlebih sehingga menghasilkan asam lemak bebas dan NO-. NO- akan merusak sel dan membentuk formasi ONOO- yang memiliki efek sitotoksik. Peningkatan Ca2+ juga dapat mengaktifkan Ca2+- dependent endonuclease dalam inti sel dan menyebabkan fragmentasi DNA (Mayes, 1987).
2.3.3. Radikal Bebas di dalam Asap Rokok
Asap rokok dapat dipisahkan menggunakan filters menjadi fase gas dan partikel (tar). Di dalam tar, asap rokok mengandung 3000 komponen aromatik dan sedikitnya terdiri dari empat macam radikal bebas. Salah satunya adalah semiquinones yang berada di dalam polymeric matrix dan menyebabkan reaksi redoks menjadi quinines dan hydroquinones. Ekstraksi cairan dari tar menghasilkan radikal O2- (kemungkinan hasil reaksi semiquinones dengan O2) dan H2O2 yang merusak DNA. Kerusakan DNA ini diakibatkan pembentukan OH- yang dihasilkan dari ion metal di dalam asap rokok. Diperkirakan lebih dari 1µg besi dihasilkan tiap pak rokok. Makrofag paru dan traktus respiratorius pada perokok menunjukkan peningkatan komponen besi (Halliwel and Gutteridge, 1999).
Pada fase gas, satu isapan asap rokok mengandung 1015 radikal bebas seperti nitric oxide, olefins dan diens serta komponen lain seperti alkoxyl, peroxyl dan karbon (Halliwel and Gutteridge, 1999). Walaupun memiliki waktu paruh yang pendek, konsentrasi radikal bebas dipertahankan pada fase gas lebih dari sepuluh menit kemungkinan disebabkan oleh keadaan steady state yang mengalami reaksi pembentukan dan penghancuran. Mekanisme steady state yang dihasilkan radikal bebas dalam fase gas ini berdasarkan reaksi NO. NO dioksidasi secara lambat menjadi nitrogen dioxide yang bereaksi dengan komponen dalam rokok seperti isoprene untuk membentuk carbon-centered radicals (R o) (Buettner et al, 2003).
Mekanisme kerusakan yang ditimbulkan oleh asap rokok antara lain (Halliwel and Gutteridge, 1999):
1. Spesies oksigen reaktif (ROS) maupun spesies nitrogen reaktif (RNS) dalam asap rokok dapat menyebabkan kerusakan langsung dengan menstimulasi peroksidasi lemak dan mengoksidasi basa dari DNA.
2. Senyawa aldehid dalam asap rokok, terutama acrolein, asetaldehid maupun formaldehid, dapat menekan GSH, dimana GSH ini berperan untuk memproteksi terhadap peroksidasi lipid, mereduksi askorbat teroksidasi yang penting dalam proses regenerasi tokoferol, serta menetralkan 4-hidroksinonenal (4-HNE) dan memodifikasi gugus –SH dan –NH2 protein.
3. Hidrokuinon atau kuinon dalam tar dapat larut dalam cairan pelapis paru, menembus membran sel, dan mengalami reaksi redoks ekstraseluler maupun intraseluler untuk membentuk semikuinon. Radikal semikuinon yang stabil dapat mereduksi oksigen menjadi superoksid, yang kemudian mengalami dismutasi menjadi hidrogen peroksida. Superoksid dan hidrogen peroksida dapat mengakibatkan kerusakan oksidatif persisten. Hidrokuinon dan hidrogen peroksida dapat memasuki sel-sel atau bahkan mencapai nukleus, kemudian menyebabkan kerusakan oksidatif DNA.
4. Tar selain mengandung ion besi, juga mampu melepas besi dari ferritin cairan pelapis paru, sehingga dapat mengkatalisasi pembentukan radikal hidroksil dari hidrogen peroksida melalui reaksi Fenton, menstimulasi peroksidasi lemak, dan mempercepat proses auto-oksidasi fenol. Selain itu, meskipun total caeruloplasmin plasma perokok meningkat, namun aktivitas ferroksidase caeruloplasmin dalam plasma dan cairan pelapis paru menurun, , dimana enzim ini berfungsi untuk mengoksidasi Fe2+ menjadi Fe(III) dan memfasilitasi pengangkutan besi ke transferrin, sehingga dengan adanya enzim ini besi tidak mengkatalisa reaksi rantai radikal bebas.
5. Asap rokok dapat mengaktifkan makrofag paru untuk memproduksi O2??, H2O2, dan NO?. Asap rokok juga memicu pengerahan neutrofil dalam paru. Neutrofil yang teraktivasi dapat memproduksi O2??, H2O2, NO?, serta HOCl. Pada perokok, jumlah makrofag paru meningkat 2-4 kali, dan neutrofil meningkat 10 kali dibanding bukan perokok.
6. Radikal bebas dalam asap rokok maupun yang dibentuk oleh fagosit teraktivasi, misalnya NO?, ROONO2, ONOO? dan HOCl, dapat menginaktivasi ?1-antitripsin dan surfaktan, sehingga mengakibatkan emfisema. Merokok juga merupakan faktor predisposisi bronkitis. Oleh karena itu, merokok merupakan faktor risiko utama penyakit paru obstruktif menahun (PPOM).
2.4 Antioksidan
2.4.1 Antioksidan Secara Umum
Antioksidan adalah semua bahan yang dapat menunda atau menghambat stres oksidatif pada molekul target seperti lemak, protein, dan asam nukleat (Halliwell and Gutteridge, 1996).
Antioksidan melindungi molekul target radikal bebas melalui (Halliwell and Gutteridge, 1999) :
1. Mengambil oxygen derived species, ini dilakukan dengan menggunakan protein katalis seperti enzim atau secara langsung melalui reaksi kimia
2. Meminimalkan terbentuknya oxygen derived species
3. Mengikat ion logam yang diperlukan untuk membentuk radikal bebas yang lebih reaktif seperti radikal hidroksil
4. Memperbaiki kerusakan pada target
5. Menghancurkan target molekul yang telah rusak dan menggantinya dengan yang baru
Gambar 2.2 Proses Netralisasi Radikal Bebas oleh Antioksidan (Labadarios, 2006)
2.4.1.1 Anti Oksidan Enzimatik
Mekanisme kerja anti oksidan enzimatik antara lain (Halliwell and Gutteridge, 1999) :
a. Superoksid dismutase (SOD) mengandung ion logam, yaitu Cu2+ dan Zn2+ (CuZnSOD), serta Mn (III) (MnSOD). Enzim ini mempercepat perubahan superoksid (O2??) menjadi hidrogen peroksida (H2O2), dengan reaksi:
O2?? + O2?? + 2H+ SOD H2O2 + O2
b. Katalase mempercepat dekomposisi H2O2 sebelum mengalami reaksi Fenton, sehingga dapat mencegah pembentukan radikal hidroksil (OH?) yang sangat reaktif (Halliwel and Gutteridge, 1999).
2H2O2 2H2O + O2.
d. Glutation peroksidase mengubah glutation (GSH) bersama dengan hidrogen peroksida menjadi bentuk teroksidasinya (GSSG) yang bersifat stabil.
e. Dengan bantuan NADPH, glutation reduktase akan merubah GSSG menjadi glutation kembali.
2GSH + H2O2 GSSG + 2H2O
GSSG + NADPH + H+ NADP+ + 2 GSH
2.4.1.2 Anti Oksidan Non-Enzimatik
Mekanisme kerja antioksidan non-enzimatik, antara lain: (Halliwel and Gutteridge, 1999)
a. Menangkap radikal bebas oleh beta-karoten, tokoferol, askorbat, dan scavenger lain.
b. Melakukan sequesterasi logam transisi, yaitu oleh transferin dan ferritin, sehingga dapat mencegah terjadinya reaksi Fenton dan Haber-Weiss dan mencegah pembentukan radikal bebas.
c. Meminimalisasi ketersediaan prooksidan, seperti ion besi (Fe2+), ion tembaga (Cu+), dan haem, yaitu oleh haptoglobin, haemoprexin, metallo-thionin, dan caeruloplasmin.
2.4.2 Anti Oksidan Dalam Wortel
Dalam wortel terdapat kandungan beta karoten yang cukup tinggi dibandingkan sayuran lainnya. Betakaroten merupakan antioksidan larut lemak yang dapat melindungi tubuh dari dampak negatif radikal bebas. Beta karoten merupakan molekul yang mudah teroksidasi dan berubah menjadi bahan kimia lain. Karena mudah teroksidasi beta karoten dapat menjaga keutuhan sel dengan menyediakan satu elektronnya berikatan dengan molekul lain yang mempunyai elektron tidak berpasangan (Dreosti, 1993; Jerusha et al.,1993; McDermott, 2000).
Betakaroten mampu mengikat singlet oksigen dan radikal peroksil, hal tersebut mencegah lipid peroksidasi (McDermott, 2000). Beta-karoten juga dapat bereaksi dengan OH? dan beberapa spesies lain melalui donasi atom hidrogen, kemudian menghasilkan radikal karbon (Car?). Radikal karbon ini relatif stabil sehingga reaksinya dengan O2 untuk membentuk radikal peroksil terjadi dengan lambat. Radikal Car? juga dapat mengalami reaksi addisi dengan radikal lain, menghasilkan produk non-radikal (Halliwel and Gutteridge, 1999). Diketahui pula bahwa betakaroten bersama-sama dengan vitamin E mencegah reaksi propagasi yang menghasilkan radikal lipid peroksil (Dreosti, 1993; Jerusha et al.,1993; McDermott, 2000).
Selain beta karoten dalam wortel juga terkandung vitamin C sebesar 6 mg/100 gr (Hariyadi,2006). Vitamin C merupakan antioksidan non enzimatis yang mempunyai sifat polaritas yang tinggi karena banyak mengandung gugus hidroksil sehingga mudah larut di dalam air, vitamin C terdapat di cairan ekstraseluler (Lawrence, 1991). Bentuk vitamin C yang ada di alam terutama adalah L-asam askorbat. D-asam askorbat jarang terdapat di alam dan hanya memiliki 10 persen aktivitas vitamin C (Andharwulan, 1992).
Gambar 2.4 Struktur kimia vitamin C (Andarwulan, Nuri 1992)
Selain sebagai antioksidan yang berada dalam cairan, vitamin C secara tidak langsung menjaga keseimbangan antara produk oksidasi dan mekanisme pertahanan oleh antioksidan melalui regenerasi radikal tokoferol menjadi bentuk antioksidan (Lawrence, 1991). Asam askorbat juga berfungsi melindungi membran dan lipoprotein dari kerusakan yang diakibatkan peroksidasi lipid oleh radikal bebas dari asap rokok (Halliwell & Gutteridge, 1999).
Secara umum fungsi askorbat sebagai antioksidan in vitro menurut Halliwell dan Gutteridge (1999) adalah sebagai berikut :
1. Sebagai scavenger O2?– dan HO2?–.
2. Sebagai scavenger molekul radikal peroksil (RO2?–) yang bersifat larut air.
3. Sebagai scavenger thiyl dan radikal oxysulfur.
4. Sebagai scavenger radikal bebas turunan ergothionine.
5. Sebagai pelindung dari efek negatif pada jaringan dengan
peningkatan jumlah OH? atau RO2?.
6. Menghambat lipid peroksida yang diinduksi oleh hemoglobin atau
myoglobin dan H2O2.
7. Sebagai scavenger yang kuat terhadap singlet O2.
8. Sebagai scavenger molekul radikal nitroxide.
9. Melindungi membran dan lipoprotein terhadap efek negatif lipid
peroksidasi oleh asap rokok pada plasma darah manusia.
10. Sebagai scavenger yang kuat O3 dan NO2? pada cairan tubuh manusia
yang dapat melindungi paru-paru dari polusi udara yang teroksidasi.
Betakaroten dan vitamin C yang terdapat dalam wortel dapat bekerja secara sinergis untuk melindungi membran lipid sel. (Bendich,2001; Dreosti, 1993; Jerusha et al.,1993; McDermott, 2000; Truscottb, 1998).
Selain memiliki efek antioksidan, asam askorbat juga memiliki sifat pro-oksidan jika bereaksi dengan besi Fe(III). Reaksi Fe(III) dengan asam askorbat akan menghasilkan Fe2+, lalu Fe2+ akan bereaksi dengan H2O2 melalui reaksi Fenton yang akan menghasilkan radikal hidroksil (OH?) yang sangat reaktif (Halliwell dan Gutteridge, 1999).
Fe(III) + Asam Askorbat ? Fe2+ + askorbat?
Fe2+ + H2O2 ? Fe(III) + OH? + OH-
2.5 Saluran Pernafasan
2.5.1 Struktur Anatomi Paru
Udara didistribusikan ke dalam paru melalui trakea, bronkus, bronkiolus. Trakea disebut generasi pertama saluran napas, dan dua bronkus kiri dan kanan adalah generasi kedua, tiap-tiap bagian itu disebut generasi tambahan. Terdapat 20-25 generasi sebelum udara akhirnya mencapai alveoli (Guyton and Hall, 1997).
Pada mediastinum trakea bercabang menjadi bronkus utama kiri dan kanan. Bronkus utama kiri dan kanan tidak simetris. Bronkus kanan lebih pendek, lebih lebar, dan lebih vertikal, hal ini yang membuat partikel-partikel yang masuk lebih mudah tersangkut disini (Elaine and Mallat, 2001) Bronkus primer (ekstrapulmonal) kanan bercabang lagi sebelum memasuki jaringan paru menjadi bronkus (sekunder) lobus atas dan lobus bawah. Bronkus lobus tengah kanan berasal dari bronkus lobus bawah yang terdapat dalam paru. Di dalam paru biasanya bronkus utama kiri bercabang menjadi bronkus lobus atas dan bawah. Jadi, tiga lobus kanan dan dua lobus kiri diisi oleh bronkus sekunder dan setiap bronkus lobaris bercabang lebih lanjut menjadi bronkius tersier, yang turut menyusun segmen bronkopulmonar. Jumlah segmen pada paru kanan adalah 10 segmen dan 8 segmen pada paru yang kiri, segmen paru ini sangat penting artinya dalam operasi (Copenhaver et al, 1978).
Gambar 2.5 Bagian Utama Saluran Pernapasan (Junquiera dan Carneiro, 1995)
Di dalam tiap segmen bronkopulmonar terjadi percabangan lebih lanjut secara dikotom, dalam hal ini udara mengalir lebih lambat pada cabang-cabang yang lebih kecil. Setelah sembilan atau dua belas generasi percabangan, ukuran saluran makin kecil dengan penampang kira-kira 1 mm. Saluran ini dikenal dengan sebagai suatu bronkiolus yang turut menyusun suatu lobulus paru yang merupakan unit dasar paru. Sebuah lobulus mempunyai bentuk piramid, seringkali tidak teratur, dengan dasar 1-2 cm, tingginya sama dan puncaknya mengarah ke hilus. Bronkiolus memasuki suatu lobulus pada bagian puncaknya (Leeson, 1996).
Setiap segmen segmen bronkopulmonar terdiri dari 30-60 buah lobuli. Di dalam setiap lobulus, bronkiolus bercabang lebih lanjut, seringkali keseluruhannya membentuk empat sampai tujuh bronkioli terminalis dan masing-masing akan bercabang lagi menjadi dua bronkiolus respiratorius. Kemudian akan bercabang-cabang lagi lebih dari tiga kali menjadi duktus alveolaris yang lebih lanjut masih bercabang dua sebelum bermuara ke dalam atria. Secara bergantian, atria bermuara kedalam sakus alveolaris dan alveoli. Pertukaran gas berlangsung dari bronliolus respiratorius sampai alveoli (Leeson, 1996).
2.5.2 Fungsi Bagian Konduksi Sistem Pernapasan
Tujuan dari pernapasan adalah untuk menyediakan oksigen bagi jaringan dan membuang karbon dioksida (Guyton and Hall, 1997). Sistem pernapasan dibagi menjadi dua bagian utama, yaitu bagian konduksi yang meliputi : rongga hidung, nasofaring, laring, trakea, bronki, bronkiolus, sampai dengan terminal bronkiolus, dan bagian respirasi (dimana terjadi pertukaran gas) meliputi : bronkiolus respiratorius, duktus alveolaris, dan alveoli (Junqueira et al, 1992).
Bagian konduksi mempunyai dua fungsi utama yaitu untuk menyediakan dan memelihara saluran udara dari dan ke bagian respirasi paru, dan untuk memelihara udara yang dihirup.Untuk memastikan agar tidak terdapat gangguan pada suplai udara, terdapat kombinasi dari tulang rawan, serat elastin dan kolagen, dserta otot polos yang membuat struktur bagian konduksi menjadi kaku. Tulang rawan ini terutama tulang rawan hyalin (beberapa tulang rawan elastis terdapat pada laring) ditemukan pada tepi dari lamina propria (pada bronkiolus tidak dijumpai lagi adanya tulang rawan). Tulang rawan ini berfungsi untuk menjaga agar lumen tetap terbuka (mencegah kolaps) dan menyalurkan udara ke dalam paru. Baik bagian konduksi maupun bagian respirasi, terdapat serat-serat elastin yang berfungsi agar paru dapat segera kembali setelah mengembang ( Junqueira et al, 1992).
Fungsi dari bagian konduksi adalah untuk memelihara keadaan udara yang dihirup agar tetap bersih, lembab dan hangat. Untuk mengadakan fungsi ini mukosa dari bagian konduksi dilapisi oleh epitel yang bersilia yang mengandung sel goblet (pada bronkiolus terminalis tidak didapatkan sel goblet),adanya kelenjar seruos-mukus dan pembuluh darah yang terdapat di jaringan ikat (Junqueira et al, 1992).
Seluruh saluran napas, dari hidung sampai bronkiolus terminalis, dipertahankan agar tetap lembab oleh selapis mukus yang melapisi seluruh permukaan. Mukus ini disekresikan sebagian oleh sel goblet dalam epitel saluran napas, dan sebagian lagi oleh kelenjar submukosa yang kecil. Selain untuk mempertahankan kelembaban permukaan, mukus juga menangkap partikel-partikel kecil dari udara inspirasi dan menahannya agar tidak terus ke alveoli. Mukus itu sendiri dikeluarkan dari saluran napas dengan cara sebagai berikut: seluruh permukaan saluran napas, baik dalam hidung maupun dalam saluran napas bagian bawah sampai sejauh bronkiolus terminalis, dilapisi oleh epitel bersilia, dengan kira-kira 200 silia pada masing-masing sel epitel. Silia ini terus menerus menggerakkan mukus dengan kecepatan 10-20 kali per detik, yang selalu mengarah ke faring. Dengan demikian, silia dalam paru menggerakkan ke arah atas, sedangkan di dalam hidung menggerakkan ke arah bawah. Gerakan silia yang terus menerus menyebabkan mukus ini mengalir dengan lambat, pada kecepatan kira-kira 1 cm/menit ke arah faring. Kemudian mukus dan partikel-partikel yang dijeratnya tertelan atau dibatukkan keluar (Guyton and Hall, 1997).
2.5.3 Fungsi Bagian Respirasi (ventilasi) Paru
Sistem ventilasi paru ini terdiri dari : bronkiolus respiratorius, duktus alveolaris, kantong alveolus, dan alveoli. Fungsi dari bagian ini adalah terus menerus memperbarui udara dalam area pertukaran gas paru, dimana udara dan darah paru berdekatan. Udara dari bronkiolus terminalis akan berdifusi menuju alveoli, dimana gas bergerak hanya sepersekian detik ( Guyton and Hall, 1997).
2.5.4 Struktur Histologis Bronkiolus
Gambar 2.6 Gambaran Histologis Bronkiolus Terminalis (kiri) dan Bronkiolus Respiratorius (kanan)
Walaupun tidak ada peralihan yang mendadak antara bronkus kecil dengan bronkiolus, suatu bronkiolus dianggap sebagai suatu saluran penghantar bergaris tengah 1 mm atau kurang (Di fiore, 1985; Leeson, 1996; Henrikson et al, 1997) yang terbenam di dalam sedikit jaringan ikat dan dikelilingi oleh jaringan pernapasan. Bronkiolus mempunyai ciri tidak mengandung tulang rawan, kelenjar, dan kelenjar limfe, hanya terdapat adventisia tipis yang terdiri dari jaringan ikat (Leeson, 1996).
Bronkiolus dilapisi oleh epitel silindris bersilia (Henrikson et al, 1997), dengan sedikit sel goblet, dan pada bronkiolus kecil (kira-kira 0,3 mm), sel goblet hilang dan sel bersilia merupakan sel kubis atau silindris rendah (Leeson, 1996). Kadang-kadang pada bronkiolus besar dilapisi oleh epitel pseudostratified columnar bersilia (Henrikson et al, 1997). Pada lamina proprianya yang tipis didapatkan otot polos yang tebal dan serat-serat elastin (Junqueira et al, 1992). Dengan adanya serat-serat elastin dalam jumlah banyak ini yang membuat bronkiolus kecil tidak kolaps meskipun tidak dilapisi oleh tulang rawan seperti pada bronkus (Ham, 1974).
Bronkiolus respiratorius merupakan saluran pendek, bercabang-cabang, panjangnya 1-4 mm, biasanya bergaris tengah kurang dari 0,5 mm, berasal dari bronkiolus terminalis. Perbedaan dengan bronkiolus terminalis ialah bahwa dinding bronkiolus respiratorius diselingi oleh kantong-kantong alveoli, tempat terjadinya pertukaran gas. Jumlah alveoli meningkat dan terletak lebih berdekatan dengan bercabangnya bronkiolus respiratorius. Bronkiolus respiratorius yang lebih besar dilapisi oleh epitel kubis bersilia yang akan menjadi epitel selapis kubis pada saluran yang lebih kecil dan dilanjutkan dengan epitel selapis pipih yang membatasi alveolus pada muara alveolus. Diluar lamina epitel, dindingnya disusun oleh anyaman berkas otot polos dan jaringan ikar fibro-elastis. Bronkiolus respiratorius melanjutkan diri ke duktus alveolaris (Leeson, 1996).
2.6 Inflamasi
2.6.1 Proses Inflamasi
Radang atau inflamasi ialah reaksi lokal jaringan hidup terhadap adanya kerusakan sel. Pada dasarnya inflamasi adalah suatu pertahanan oleh sel-sel tubuh. Tujuan dari terjadinya reaksi inflamasi ini adalah untuk membatasi bertambah luas dan bertambah parahnya kerusakan sel tersebut. Hal ini dilakukan dengan cara membatasi penyebaran agen-agen inflamasi yang menjadi penyebab kerusakan sel itu, menetralisir efek-efek dari agen inflamasi tersebut, atau dengan cara kombinasi dari kedua hal tersebut. Dalam reaksi inflamasi ikut berperan juga pembuluh darah, saraf, cairan dan sel-sel tubuh di tempat terjadinya inflamasi. Reaksi vaskular yang terjadi dalam inflamasi merupakan reaksi sekunder, tetapi mempunyai pengaruh yang paling besar terhadap timbulnya tanda-tanda inflamasi. Reaksi inflamasi mempunyai tiga komponen penting, yaitu (Fallis, 1964) :
a. Perubahan penampang pembuluh darah serta meningkatnya aliran darah.
b. Perubahan struktural pada pembuluh darah mikro yang memungkinkan protein plasma dan leukosit meninggalkan sirkulasi darah.
c. Agregasi leukosit di lokasi jejas.
Agen-agen inflamasi, seperti bakteri dan partikel-partikel asing lain dalam tubuh dapat menimbulkan terjadinya kerusakan pada sel. Kerusakan sel ini akan mengakibatkan terjadinya pelepasan substansi-substansi tertentu, seperti protein, peptida, leukotrien, histamin, bradikinin, serta komplemen dan interleukin tertentu. Substansi-substansi ini kemudian akan menyebar ke jaringan di sekitarnya, serta ke dalam aliran darah, kemudian menimbulkan perubahan-perubahan yang mengawali terjadinya reaksi inflamasi. Hal-hal yang terjadi setelah itu adalah (Fallis, 1964) :
a. Vasokonstriksi sesaat arteriol karena iritasi langsung pada arteriol atau pada saraf vasomotornya, kemudian segera diikuti oleh vasodilatasi arteriol tersebut. Begitu terjadi vasodilatasi arteriol, secara otomatis aliran darah ke daerah inflamasi tersebut akan meningkat.
b. Peningkatan permeabilitas kapiler pada daerah inflamasi. Selain itu juga terjadi peningkatan tekanan hidrostatik intrakapiler, serta terjadi peningkatan tekanan osmotik jaringan sekitar karena proteolisis lokal. Ketiga hal ini, yaitu peningkatan permeabilitas kapiler, peningkatan tekanan hidrostatik intrakapiler, dan peningkatan tekanan osmotik jaringan, akan menyebabkan terjadinya kebocoran cairan plasma yang kaya protein dari intravaskuler ke jaringan interstitial. Hal ini biasa disebut eksudasi.
c. Perubahan pada sel-sel endothel pada kapiler menjadi lebih adhesif sehingga meningkatkan resistensi terhadap aliran darah. Hal ini menyebabkan terjadinya perlambatan aliran darah di daerah inflamasi. Begitu aliran darah melambat, leukosit mengalami agregasi sepanjang permukaan dalam lapisan endothel. Proses ini disebut marginasi. Leukosit-leukosit yang mengalami marginasi akan bergerak sepanjang lapisan endothel secara sinkron dengan denyut nadi. Segera setelah itu, leukosit-leukosit tersebut membentuk pseudopodia diantara sel-sel endotel yang berdekatan, kemudian mendesak keluar dari kapiler ke jaringan interstitial. Pergerakan leukosit keluar dari kapiler ini dipicu oleh substansi-substansi yang dikeluarkan sel yang mengalami kerusakan, sehingga proses ini dapat disebut kemotaksis. Di jaringan interstitial, leukosit akan memfagosit partikel-partikel asing seperti bakteri dan debris sel, memproduksi enzim proteolitik untuk membersihkan debris sel, memproduksi radikal bebas, serta dapat juga memproduksi zat-zat antibakteri.
Dalam kaitannya dengan paparan asap rokok, reaksi inflamasi pada saluran pernapasan terjadi melalui efek langsung dari partikel-partikel di dalam asap rokok yang bersifat iritatif, serta melalui efek perusakan sel oleh radikal bebas yang terkandung dalam asap rokok tersebut. Reaksi inflamasi akan mengakibatkan sel-sel fagosit teraktivasi sehingga terbentuk radikal bebas, yaitu O2??, NO?, serta terbentuk molekul-molekul yang potensial menjadi radikal bebas seperti H2O2 dan HOCl (Halliwell and Gutteridge, 1996). Dengan demikian, jika tidak diimbangi dengan antioksidan yang cukup, jumlah radikal bebas pada sistem biologis di daerah inflamasi akan meningkat, sehingga efek perusakannya pada tubuh juga bertambah besar (Wright, 2004).
Reaksi inflamasi dibagi menjadi 2 macam:
a. Inflamasi akut
Terjadi dalam waktiu relative singkat (menit/ jam/ beberapa hari) dan mempunyai beberapa karakteristik berupa eksudasi dari cairan, protein plasma (edema) serta emigrasi leukosit, terutama neutrofil.
b. Inflamasi kronis
Durasinya lebih lama dan secara histologis berhubungan dengan adanya limfosit serta makrofag, proliferasi pembuluh darah, terjadinya fibrosis, dan nekrosis jaringan (Robbin dan Cotran, 2005)
2.6.2 Mediator Inflamasi
Respon inflamasi merupakan suatu system yng kompleks dan melibatkan beberapa mediator yang sebagian interaksinya telah diketrahui. Beberapa diantaranya didapatkan dari jaringan yang mengalami proses inflamasi, beberapa system enzim, dan sebagian lagi diproduksi oleh sel darah putih yang memegamg peranan penting dalam inflamasi.
Mediator inflamasi yang dapat memperantarai inflamasi antara lain:
a. Histamin yang dihasilkan oleh jaringan yang mengalami proses inflamasi dan dapat menstimulasi terjadinya vasodilatasi dan meningkatkan permeabilitas kapiler
b. Lipid-Derived Chemical Mediator yang dihasilkan dari membran sel yang mengalami hidrolasi oleh phospolipase ketika terjadi proses inflamasi. Jalur Asam arachidonat memproduksi leukotrien (meningkatkan kontraksi otot polos, dan merupakan cemoatractant yang memanggil neutrofil ke tempat jejas), dan prostaglandin ( meningkatkan vasodilatasi, permeabilitas pembuluh darah, dan merupakan cemoatractant yang memanggil neutrofil ke tempat jejas). Jalur lain memproduksi platelet aggregating factors yang menyebabkan agregasi dari platelet dan merupakan cemoatractant yang memanggil neutrofil ke tempat jejas).
c. Chemokines, merupakan small protein yang mengatur perjalan leukosit dan membantu penarikan leukosit ke tempat terjadinya inflamasi. Protein ini mengikat proteoglican pada sel endotel dan mengatur proses migrasi leukosit. Contoh dari chemokines adalah IL-8 ( interleukine-8), RANTES (mengatur aktivasi ekspresi sel T), dan MCP (Monocyte Chemoattractant Protein)
d. Pro-inflammatory Cytokines yang merespon keberadaan chemokines, dan memasuki jaringan yang mengalami proses inflamasi dalam beberapa jam. Contoh cytokines antara lain IL-1, IL-6, dan TNF-a. Ketiga cytokines tersebut menginduksi produksi acte phase protein pada liver dan meningkatkan hematopoesis pada sumsum tulang
e. Acute Phase Protein, yang disintesis di hepar dengan bantuan cytokines IL-1, IL-6, dan TNF-a. Contoh dari Acute Phase Protein misalnya C-reactive protein (CRP) dan mannose-binding protein yang mengatur release komponen complement (C3b) yang berfungsi sebagai opsonin
f. Mediator lain yang diproduksi oleh tubuh ketika mengalami proses inflamasi, yaitu nitric oxide, peroxide, dan oxygen radical (Worldnet.com, 2001).
Gambar 2.7 Mediator Inflamasi (Demers, 1998)
2.6.3 Mekanisme Inflamasi
Salah satu fungsi paling penting pada reaksi inflamasi adalah mengirimkan leukosit ke tempat jejas dan mengaktifkan leukosit sebagai pertahanan fungsi normal tubuh. Leukosit akan membunuh bakteri dan mikroba pada jaringan nekrotis dan benda asing dengan cara memakan sasaran tersebut (fagositosis) dengan menyelubungi sekelilingnya dengan membran plasma mereka. Kemudian akan membentuk fagosom yang akan bersatu dengan lisosom, membentuk fagolisosom dan memaparkan sasaran mereka dengan granula-granula toksik atau radikal bebas. Dengan meknisme ini, sel radang membunuh atau menghancurkan penyebab inflamasi/ keradangan. Opsonisasi pada penyebab keradangan akan meningkatkan kemampuan fagosit sel radang.
Tahap perjalanan leukosit dari pembuluh darah ke jaringan interstitial disebut extravasasi, yang dibagi menjadi beberapa tahapan, yaitu (Robbin and Cotran, 2005):
1. Di dalam lumen: marginasi, rolling, dan adhesi ke endothel. Pembuluh darah endotel normal tidak terikat pada sel sirkulasi. Pada inflamasi, endothel mengaktifkan leukosit, sehingga leukosit terikat pada endothel sebagai pembuka agar leukosit dapat keluar dari pembuluh darah
2. Transmigrasi menyeberang endothel disebut diapedesis
3. Migrasi ke jaringan interstitial akibat stimulus dari kemotaktik
Pada situasi yang normal, eritrosit menggantikan leukosit ke dinding pembuluh darah. Karena aliran darah lambat pada inflamasi (statis). Keadaan haemodinamik berubah (dinding pembuluh darah stress) dan banyak sel darah putih mengambil posisi ke bagian perifer di sepanjang permukaan endothel pembuluh darah. Proses pengumpulan leukosit ini disebut marginasi. Tahapan dimana leukosit jatuh bergulir-gulir di sepanjang pembuluh darah, proses inindisebut rolling. Akhirnya pada saat tertentu, leukosit benar-benar menempel pada endothel, proses ini dinamakan pavementing. Setelah benar-benar melekat, leukosit masuk dengan pseudopod antara sel-sel endothel melalui intraendothelial junction dan berada pada posisi diantara sel endothel dan membran basement. Akhirnya leukosit akan ke membran basement dan keluar ke extravascular (exravasasi). Neutrofil, monosit, eosinofil, limfosit, basofil, akan melalui jalan yang sama dalam proses migrasi dari pembuluh darah ke jaringan (Robbin dan Cotran, 2005).
2.6.4 Sel Radang
a. Neutrofil
Neutrofil adalah sel leukosit berbentuk bulat dengan diameter kira-kira 10 µm. Inti selnya berbentuk multilobular (biasanya mengandung 3 lobus), dengan masing-masing lobus berdiameter sekitar 2 µm. Lobus tersebut tercat gelap dan tampak padat. Sitoplasma neutrofil mengandung granula-granula yang tercat ungu tua. Granula tersebut tidak memiliki ikatan khusus terhadap asam maupun basa. Neutrofil dibentuk di sumsum tulang dari sel prekursor, kemudian dilepaskan ke sirkulasi darah perifer. Neutrofil merupakan jenis leukosit terbanyak dalam darah perifer, yaitu sekitar 60%. Di dalam sirkulasi darah perifer, neutrofil hidup sekitar 4 hari. Fungsi neutrofil yang utama adalah untuk fagositosis dan proteolisis. Neutrofil banyak keluar dari kapiler ke jaringan interstitial pada kasus inflamasi akut (Fallis, 1964).
b. Eosinofil
Eosinofil adalah sel leukosit berbentuk bulat dengan diameter kira-kira 10 µm. Inti selnya mengandung 2 lobus, dengan diameter masing-masing lobus sekitar 2-3 µm. Sitoplasma eosinofil mengandung granula-granula yang tercat merah terang. Eosinofil dibentuk dalam sumsum tulang, berasal dari mielosit eosinofilik. Sel ini meninggalkan sirkulasi menuju daerah inflamasi, terutama akibat reaksi alergi seperti asma atau pada penyakit yang disebabkan oleh parasit. Fungsi eosinofil kemungkinan untuk fagositosis (Fallis, 1964).
c. Limfosit
Limfosit berbentuk bulat dengan diameter sekitar 7 ?m. Inti selnya bulat, mengandung benang-benang kromatin yang padat. Sitoplasmanya sempit, bersifat basofilik. Limfosit dibentuk dari limfoblast di dalam germinal center pada jaringan limfoid, kemudian memasuki aliran darah melalui pembuluh limfe. Limfosit banyak didapatkan pada lamina propria dari saluran pernafasan, saluran cerna, dan traktus urogenital dan berperan dalam pertahanan tubuh terhadap patogen dan substansi asing yang masuk melalui saluran–saluran tersebut. Pada paru, limfosit memiliki tiga fungsi utama, yaitu memproduksi antibodi, aktifitas sitotoksik, dan produksi sitokin (Fallis, 1964).
d. Makrofag
Makrofag merupakan sel yang besar dengan bentuk dan ukuran bervariasi, biasanya 10-25 ?m. Makrofag berasal dari sel prekusor di sumsum tulang yang kemudian menjadi monosit di dalam sirkulasi darah. Monosit kemudian bermigrasi ke jaringan ikat dan dikenal sebagai makrofag. Makrofag memiliki permukaan yang tidak rata dengan lipatan, tonjolan, dan lekukan yang menunjukkan aktivitas pinositosis dan fagositosis. Makrofag merupakan sel fagosit yang berada pada berbagai organ. Makrofag pada berbagai organ memiliki nama yang berbeda-beda sesuai dengan organ tersebut, seperti monosit pada darah, histiosit pada jaringan ikat, mikroglia pada susunan saraf pusat, dan sel septal pada dinding alveolus (Fallis, 1964).
Gambar 2.8 Gambar Berbagai Macam Sel Radang
2. 7 Tanaman Wortel (Daucus Carrota)
2.7.1 Deskripsi dan taksonomi Tanaman Wortel
Gambar 2.9 Wortel (Daucus carota)
Dalam pembagian taksonomi tumbuhan, wortel dapat digambarkan dalam pembagian taksonomi sebagai berikut ini:
Kingdom : Plantae
Divisi : Magnoliophyta
Klass : Magnoliopsida
Ordo : Apiales
Famili : Apiaceae
Genus : Daucus
Spesies : Carota
Wortel merupakan jenis sayuran yang telah dikenal oleh masyarakat Indoensia bahkan di seluruh dunia. Wortel tidak hanya berfungsi sebagai sayuran tetapi juga mempunyai kapasitas medis untuk mencegah dan mengatasi, antara lain, rabun senja, pandangan buram, hipertensi, kejang jantung, radang lambung, kencing manis, antikanker, antioksidan, kegemukan (obesitas) hingga menghaluskan wajah. Kandungan beta-karoten yang terdapat pada wortel, memiliki kadar yang lebih tinggi dibandingkan dengan sayuran lainnya(Hembing,2004)
Wortel (Daucus carota) adalah tumbuhan sayur yang ditanam sepanjang tahun. Terutama di daerah pegunungan yang memiliki suhu udara dingin dan lembab, kurang lebih pada ketinggian 1200 meter di atas permukaan laut. Tumbuhan wortel mernbutuhkan sinar matahari dan dapat turnbuh pada sernua musim. Wortel mempunyai batang daun basah yang berupa sekumpulan pelepah (tangkai daun) yang muncul dari pangkal buah bagian atas (umbi akar), mirip daun seledri (lihat gambar 2.6 ). Wortel menyukai tanah yang gembur dan subur. Menurut para botanis, wortel (Daucus carota) dapat dibedakan atas beberapa jenis, di antaranya: WORTEL (Daucus carota, Linn.) - jenis imperator, yakni wortel yang memiliki umbi akar berukuran panjang dengan ujung meruncing dan rasanya kurang manis. - jenis chantenang, yakni wortel yang memiliki umbi akar berbentuk bulat panjang dan rasanya manis. - jenis mantes, yakni wortel hasil kornbinasi dari jenis wortel imperator dan chantenang. Umbi akar wortel berwarna khas oranye.
Nama Lokal :
Carrot (Inggris), Carotte (Perancis), Bortel (Belanda); Wortel (Indonesia), Bortol (Sunda), Wortel, Ortel (Madura); Wortel, Wortol, Wertol, Wertel, Bortol (Jawa);
Wortel merupakan jenis sayuran terpopuler kedua setelah kentang. Wortel mengandung vitamin A yang tinggi. Vitamin A dan Beta karoten kadang-kadang diresepkan untuk hal yang sama, karena beta karoten di dalam tubuh dikonversi menjadi vitamin A. Beta karoten sendiri termasuk dalam golongan karotenoida dan telah diidentifikasi terdapat lebih dari 600 jenis karoten yang berbeda. Antara lain yang cukup dikenal di dunia kesehatan adalah karoten, lutein, dan lycopen. Beta karoten merupakan bagian penting dari karoten. Jika tubuh diberi asupan beta karoten maka tubuh akan membentuk vitamin A sesuai yang diperlukan tubuh sehingga mengkonsumsi wortel menjadikan cara yang aman untuk memperoleh vitamin A.
Penelitian di Universitas Harvard, AS yang dilakukan pada hampir 90 ribu perawat perempuan selama 8 tahun mengungkapkan, bahwa mengkonsumsi wortel paling sedikitnya lima kali setiap minggu dapat menurunkan risiko terkena stroke sekitar 68 persen bila dibandingkan makan wortel satu kali sebulan. Hal tersebut dapat terjadi karena aktivitas antioksidannya. Beta karoten menghambat kolestrol agar tidak bersifat racun serta menghambat pembentukan plak dan gumpalan pada pembuluh darah (Afriansyah,2002)
Dengan adanya kandungan kalium dalam wortel, dapat membantu menetralkan asam dalam darah dan vitamin A membantu hati menghilangkan toksin di dalam tubuh. Wortel mentah atau dimasak merupakan sumber kalium dan vitamin C. Mendapatkan dan mengonsumsi wortel sangatlah mudah, dapat dicampur dalam berbagai variasi makanan, minuman jus ataupun suplemen.
2.7.2 Kandungan Bahan Kimiawi Wortel
Dibandingkan dengan sayuran lain, wortel paling banyak mengandung beta karoten, rata-rata 12.000 IU; para ahli menganjurkan 15.000-25.000 IU per hari. Kadar beta-karoten yang terkandung dalam wortel (754 ug) hampir dua kali lebih banyak dari kandungan beta-karoten dalam kangkung (380 ug) dan tiga kali lebih banyak dari kandungan beta-karoten dalam daun caisin (286 ug).Beta-karoten yang terdapat pada wortel juga masih lebih tinggi dibandingkan dengan yang ditemukan pada bayam (409 ug). Makin jingga warna wortel, makin tinggi kadar beta-karoten wortel (Afriansyah,2002)
Di pihak lain, penelitian menunjukkan bahwa kadar antioksidan pada wortel yang dimasak, terutama bersama sejumlah kecil lemak/minyak, lebih mudah diserap tubuh. Studi yang dimuat dalam the Journal of Agricultural and Food Chemistry edisi Agustus 2000 melaporkan, wortel pureed memiliki kadar dua antioksidan (beta-karoten dan asam fenolat) lebih tinggi. Proses pemanasan ternyata meningkatkan kadar antioksidan wortel kira-kira sepertiga. Kadar antioksidan wortel pun meningkat selama penyimpanan pada temperatur tinggi selama sampai seminggu. Sesudah itu kadarnya berkurang, tetapi tak pernah mencapai kadar antioksidan untuk wortel mentah (Afriansyah,2002).
Penelitian dari National Cancer Institute mengaitkan kandungan tinggi beta karoten dengan pencegahan kanker, karena sifat antioksidannya yang melawan kerja destruktif sel-sel kanker. Di samping itu beta karoten membantu sistem kekebalan tubuh yang menghasilkan 'killer cell' alami.
Komposisi :
KANDUNGAN KIMIA : Wortel (Daucus carota) mempunyai nilai kandungan Vitamin A yang tinggi yaitu sebesar 12000 SI. Sementara komposisi kandungan unsur yang lain adalah kalori sebesar 42 kalori, protein 1,2 gram, lemak 0,3 gram, hidrat arang 9,3 gram, kalsium 39 miligram, fosfor 37 miligram, besi 0,8 miligram, vitamin B 1 0,06 miligram, dan vitamin C 6 miligram. Komposisi di atas diukur per 100 gram.
BAB 3
KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESA PENELITIAN
3.1 Kerangka Konsep
Partikel-partikel kecil yang terkandung dalam asap rokok dapat secara langsung mengiritasi dan menimbulkan inflamasi pada saluran pernapasan. Selain itu, radikal bebas dalam asap rokok juga berperan dalam terjadinya inflamasi pada saluran napas (Fishman, 1995). Secara keseluruhan asap rokok dapat menimbulkan terjadinya inflamasi pada saluran napas, termasuk bronkiolus, melalui efek langsung dari partikel-partikel di dalamnya yang bersifat iritan, serta melalui efek perusakan sel oleh radikal bebas yang terkandung dalam asap rokok tersebut. Radikal bebas tersebut akan menyebabkan terjadinya kerusakan sel, melalui mekanisme perusakan lemak, protein, dan DNA penyusun sel melalui aktivasi enzim fosfolipase, protease dan endonuklease. Kerusakan sel ini akan mengakibatkan terjadinya pelepasan substansi-substansi tertentu, seperti protein, peptida, leukotrien, histamin, bradikinin, serta komplemen dan interleukin tertentu. Substansi-substansi ini kemudian akan menyebar ke jaringan di sekitarnya, serta ke dalam aliran darah, menimbulkan perubahan-perubahan yang mengawali terjadinya reaksi inflamasi.
Reaksi inflamasi akan mengakibatkan sel-sel fagosit teraktivasi sehingga terbentuk radikal bebas, yaitu O2??, NO?, serta terbentuk molekul-molekul yang potensial menjadi radikal bebas seperti H2O2 dan HOCl (Halliwell and Gutteridge, 1996). Dengan demikian, jika tidak diimbangi dengan antioksidan yang cukup, jumlah radikal bebas pada sistem biologis di daerah inflamasi akan meningkat, sehingga efek perusakannya pada tubuh juga bertambah besar (Wright, 2004). Pada reaksi inflamasi akan terjadi peningkatan jumlah sel radang dalam jaringan ekstravaskuler, sebagaimana telah dijelaskan pada tinjauan pustaka. Dengan pemberian larutan wortel yang mengandung antioksidan, diharapkan reaksi perusakan sel oleh radikal bebas akan berkurang, sehingga reaksi radang yang terjadi juga berkurang. Dengan demikian, jumlah sel radang yang mengalami ekstravasasi ke jaringan ekstravaskuler menjadi lebih sedikit.
3.2 Hipotesa Penelitian
Pemberian larutan wortel dapat menurunkan jumlah sel radang limfosit submukosa bronkiolus tikus (Rattus norvergicus) strain Wistar yang dipapar asap rokok kretek subkronik.
BAB 4
METODE PENELITIAN
4.1 Desain Penelitian
Penelitian dilakukan dengan metode eksperimental laboratorik in vivo. Desain penelitian yang akan dilakukan adalah Post Test – Only Control One Group, dimana pada desain penelitian tidak dilakukan pre test dan hanya dilakukan post test untuk mengetahui efek yang diinginkan. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap dengan 2 macam perlakuan yaitu paparan dengan asap rokok dan wortel dalam berbagai dosis.
4.2 Populasi dan Sampel Penelitian
Penelitian yang akan dilakukan adalah menggunakan hewan coba, yaitu tikus putih Rattus Norvegicus Strain Wistar yang didapatkan dari Laboratorium Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya.
Dalam penelitian ini, dibagi 3 kelompok perlakuan dan 2 kelompok kontrol dengan perhitungan jumlah sampel masing-masing kelompok perlakuan adalah 4 ekor tikus (lampiran 1).
4.3 Variabel Penelitian
a. Variabel bebas : Asap rokok kretek subkronik
Larutan wortel
b. Variabel tergantung : Perubahan jumlah sel radang bronkiolus tikus Wistar.
4.4 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret-Juni 2007. Lokasi penelitian adalah Laboratorium Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya Malang dan Laboratorium Patologi Anatomi RSSA.
4.5 Bahan dan Alat Penelitian
4.5.1 Bahan
4.5.1.1 Hewan Uji
Penelitian yang akan dilakukan adalah menggunakan hewan coba, yaitu tikus putih Rattus Norvegicus Strain Wistar dengan kriteria:
1. Kriteria inklusi : - Tikus jantan sehat, berbulu putih dan tampak aktif.
- Umur 6-8 minggu
- Berat badan 120-160 gram
2. Kriteria eksklusi : - Tikus yang selama penelitian tidak mau makan
- Tikus yang kondisinya menurun atau mati selama penelitian berlangsung
4.5.1.2 Bahan Untuk Perlakuan
• Rokok
Asap rokok yang dipaparkan berasal dari rokok kretek tanpa filter merek Pena Mas
• Wortel segar sebagai bahan untuk larutan wortel
• Makanan tikus yang merupakan campuran comfeed PAR-S, terigu, air
• Air untuk mencuci box smoking pump serta untuk minum tikus
4.5.1.3 Bahan Untuk Pemeriksaan Histopatologi
• Formalin 10%
• Xylol
• Counter staining entelan
• Pewarna Haris-Haematoxilin
• Alkohol asam dan Larutan ammonium
• Parafin keras
4.5.2 Alat
1. Alat Untuk Pemberian Asap Rokok
“Smoking pump” buatan Laboratorium Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya. Alat ini berupa kotak fiber glass yang terbagi tiga ruangan, masing-masing berukuran 26 x 12 x 12 cm. Di dalam setiap ruang terdapat pipa untuk mengalirkan asap rokok. Bagian lainnya yaitu pompa berfungsi menghisap rokok yang bekerjanya dibantu oleh adaptor.
2. Alat Untuk Membuat Larutan Wortel
- Blender
- Neraca ohaus (lampiran 2)
- Beaker glass
- Pipet
3. Alat Untuk Pemberian Larutan Wortel
Spuit yang ujungnya dipasang suatu sonde yang dapat dimasukkan ke dalam mulut tikus wistar hingga mencapai esophagus bahkan sampai lambung.
4. Alat Pemeriksaan Histopatologi
• Rotari mikrotom
• Mikroskop cahaya
• Object glass
• Cover glass
• Kamera untuk foto histopatologi
• Kamera digital dan software computer yang mendukung
4.6 Definisi Operasional
• Paparan asap rokok
Paparan asap rokok tanpa filter merek Pena Mas pada tikus Wistar. Dosis pemaparan setiap 3 ekor tikus adalah satu batang rokok per hari selama 9 minggu (lampiran 3), di mana 1 batang rokok habis dalam 7,5 menit. Lama pemaparan asap rokok ini menurut Dekant dan Vamvakas (2005) dikategorikan sebagai paparan subkronis. Adapun penggolongannya adalah sebagai berikut :
Akut : < 24 jam
Subakut : < 1 bulan
Subkronis : 1-3 bulan
Kronis : > 3 bulan
• Larutan Wortel
Wortel segar diperoleh dari pedagang sayur di Pasar Dinoyo Malang, lalu diolah menjadi larutan. Pada penelitian ini peneliti memberikan 3 perlakuan, yaitu pemberian larutan wortel sebesar 250 mg, 500 mg dan 750 mg. Perhitungan dosis larutan wortel, dapat dilihat pada lampiran 4.
• Sel Radang Limfosit
o Limfosit berbentuk bulat dengan diameter sekitar 7 ?m.
o Inti selnya bulat, mengandung benang-benang kromatin yang padat.
o Sitoplasmanya sempit, bersifat basofilik..
o Pada paru, limfosit memiliki tiga fungsi utama, yaitu memproduksi antibodi, aktifitas sitotoksik, dan produksi sitokin.
4.7 Alur Kerja
ALUR PENELITIAN
Kelompok
Perlakuan 1
(n = 4) 2
(n = 4) 3
(n = 4) 4
(n = 4) 5
(n = 4)
Pemaparan asap rokok kretek - + + + +
Pemberian larutan wortel dosis 250 mg/hari - - + - -
Pemberian larutan wortel dosis 500 mg/hari - - - + -
Pemberian larutan wortel dosis 750 mg/hari - - - - +
4.8 Prosedur Penelitian
4.8.1 Pembagian Kelompok Tikus
Tikus wistar dibagi menjadi 3 kelompok perlakuan dan 2 kelompok kontrol, yang masing-masing kelompok terdiri dari 4 ekor tikus. Pembagian kelompok tikus dilakukan secara acak (simple randomize sampling).
Pembagian kelompok tikus tersebut diatas adalah sebagai berikut :
1. Kelompok kontrol negatif : kelompok tikus yang tidak dipapar asap rokok dan tidak diberi larutan wortel.
2. Kelompok kontrol positif : kelompok tikus yang di papar asap rokok selama 9 minggu dan tidak diberi larutan wortel.
3. Kelompok 1 : kelompok tikus yang dipapar asap rokok selama 9 minggu kemudian diberi larutan wortel dengan dosis 250 mg/ hari selama 3 minggu.
4. Kelompok 2 : kelompok tikus yang dipapar asap rokok selama 9 minggu kemudian diberi larutan wortel dengan dosis 500 mg/ hari selama 3 minggu.
5. Kelompok 3 : kelompok tikus yang dipapar asap rokok selama 9 minggu kemudian diberi larutan wortel dengan dosis 750 mg/ hari selama 3 minggu.
4.8.2 Pemaparan Dengan Asap Rokok
Setiap pemaparan menggunakan asap rokok jenis kretek dengan bantuan alat “smoking pump”. Dosis pemaparan setiap 3 ekor tikus adalah satu batang rokok per hari selama 9 minggu (lampiran 3).
Cara pemaparan :
1. Tikus ditimbang berat badannya sebelum dipaparkan.
2. Tempat pemaparan dibersihkan dari kotoran dan asap.
3. Nikotin yang melekat pada klep alat smoking pump dibersihkan terlebih dahulu.
4. Power dan selt voltage diperiksa.
5. Rokok kretek dipasang pada pipa sampai batas merah.
6. Tiga ekor tikus dimasukkan ke dalam masing-masing kotak dan segera ditutup.
7. Setiap kali pemaparan asap rokok dilakukan dengan cara menjalankan pompa selama 7,5 menit setelah itu switch dimatikan. Kemudian tutup kotak dibuka dan tikus dipindahkan ke kandang semula.
8. Setiap pemaparan asap rokok berikutnya, kotak selalu dibersihkan lebih dahulu dari sisa asap rokok sebelumnya.
9. Pompa dijalankan tanpa rokok untuk mengeluarkan sisa asap.
10. Tahap-tahap diatas diulangi untuk kelompok tikus berikutnya.
4.8.3 Pembuatan Larutan Wortel
Pemberian wortel pada tikus dibuat sebagai larutan, agar dapat dimasukkan ke dalam alat sonde (lampiran 5).
4.8.4 Pemberian Larutan Wortel
Untuk pemberian larutan wortel pada tikus, instrumen yang diperlukan adalah spuit 2,5 mL dan jarum sonde. Larutan wortel dimasukkan sesuai dosis masing-masing untuk tiap perlakuan dalam spuit 2,5 mL yang telah dipasangi jarum sonde pada ujungnya, kemudian sonde dimasukkan per oral.
4.8.5 Pengambilan Sampel Jaringan Bronkiolus
Setelah perlakuan selesai, tikus Wistar semua kelompok dibius dengan eter per inhalasi. Kemudian dilakukan pembedahan pada tikus, dan dilakukan perfusi dengan PBS pH 7,4 untuk membersihkan organ dari darah. Setelah bersih, bronkiolus diambil. Bronkiolus disimpan dalam tabung plastik yang berisi formalin, yang telah dicuci dengan larutan HCl 10% dan dibilas air.
4.8.6 Pembuatan Preparat Histopatologi
Pembuatan preparat histopatologi dilakukan di Laboratorium Patologi Anatomi Rumah Sakit Saiful Anwar (RSSA) Malang, dengan metode iris yang dilanjutkan dengan pengecatan Hematoksilin-Eosin (lampiran 6)
4.9. Pengamatan Hasil
Sediaan kemudian diamati dengan mikroskop listrik dengan pembesaran 1000 x sebanyak 10 lapang pandang pada submukosa bronkiolus dengan menghitung jumlah sel radang limfosit. Untuk dokumentasi, akan dilakukan pemotretan terhadap hasil pengamatan.
4.10 Pengolahan dan Analisa Data
Analisa data hasil penelitian menggunakan metode One Way Anova dengan bantuan softaware SPSS 12.00 for window. One Way Anova dipilih sebagai metode analisa data karena dapat memperlihatkan ada tidaknya perbedaan kelompok-kelompok perlakuan. Penelitian dianggap bermakna atau signifikan jika nilai p ? 0,05, jika terdapat perbedaan antara kelompok perlakuan bermakna, dilanjutkan dengan uji Tukey HSD (post – hoc test). Hasil uji Tukey HSD akan memperlihatkan kelompok mana saja yang berbeda makna.
BAB 4
METODE PENELITIAN
4.1 Desain Penelitian
Penelitian dilakukan dengan metode eksperimental laboratorik in vivo. Desain penelitian yang akan dilakukan adalah Post Test – Only Control One Group, dimana pada desain penelitian tidak dilakukan pre test dan hanya dilakukan post test untuk mengetahui efek yang diinginkan. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap dengan 2 macam perlakuan yaitu paparan dengan asap rokok dan wortel dalam berbagai dosis.
4.2 Populasi dan Sampel Penelitian
Penelitian yang akan dilakukan adalah menggunakan hewan coba, yaitu tikus putih Rattus Norvegicus Strain Wistar yang didapatkan dari Laboratorium Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya.
Dalam penelitian ini, dibagi 3 kelompok perlakuan dan 2 kelompok kontrol dengan perhitungan jumlah sampel masing-masing kelompok perlakuan adalah 4 ekor tikus (lampiran 1).
4.3 Variabel Penelitian
a. Variabel bebas : Asap rokok kretek subkronik
Larutan wortel
b. Variabel tergantung : Perubahan jumlah sel radang bronkiolus tikus Wistar.
4.4 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret-Juni 2007. Lokasi penelitian adalah Laboratorium Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya Malang dan Laboratorium Patologi Anatomi RSSA.
4.5 Bahan dan Alat Penelitian
4.5.1 Bahan
4.5.1.1 Hewan Uji
Penelitian yang akan dilakukan adalah menggunakan hewan coba, yaitu tikus putih Rattus Norvegicus Strain Wistar dengan kriteria:
1. Kriteria inklusi : - Tikus jantan sehat, berbulu putih dan tampak aktif.
- Umur 6-8 minggu
- Berat badan 120-160 gram
2. Kriteria eksklusi : - Tikus yang selama penelitian tidak mau makan
- Tikus yang kondisinya menurun atau mati selama penelitian berlangsung
4.5.1.2 Bahan Untuk Perlakuan
• Rokok
Asap rokok yang dipaparkan berasal dari rokok kretek tanpa filter merek Pena Mas
• Wortel segar sebagai bahan untuk larutan wortel
• Makanan tikus yang merupakan campuran comfeed PAR-S, terigu, air
• Air untuk mencuci box smoking pump serta untuk minum tikus
4.5.1.3 Bahan Untuk Pemeriksaan Histopatologi
• Formalin 10%
• Xylol
• Counter staining entelan
• Pewarna Haris-Haematoxilin
• Alkohol asam dan Larutan ammonium
• Parafin keras
4.5.2 Alat
1. Alat Untuk Pemberian Asap Rokok
“Smoking pump” buatan Laboratorium Farmakologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya. Alat ini berupa kotak fiber glass yang terbagi tiga ruangan, masing-masing berukuran 26 x 12 x 12 cm. Di dalam setiap ruang terdapat pipa untuk mengalirkan asap rokok. Bagian lainnya yaitu pompa berfungsi menghisap rokok yang bekerjanya dibantu oleh adaptor.
2. Alat Untuk Membuat Larutan Wortel
- Blender
- Neraca ohaus (lampiran 2)
- Beaker glass
- Pipet mikro (lampiran 5)
3. Alat Untuk Pemberian Larutan Wortel
Spuit yang ujungnya dipasang suatu sonde yang dapat dimasukkan ke dalam mulut tikus wistar hingga mencapai esophagus bahkan sampai lambung.
4. Alat Pemeriksaan Histopatologi
• Rotari mikrotom
• Mikroskop cahaya
• Object glass
• Cover glass
• Kamera untuk foto histopatologi
• Kamera digital dan software computer yang mendukung.
5. Alat untuk membuat dosis obat
Alat untuk membuat dosis obat adalah gelas beker, pengaduk, corong, semprit 1 ml, pipet mikro, dan labu ukur.
5.6 Definisi Operasional
• Paparan asap rokok
Paparan asap rokok tanpa filter merek Pena Mas pada tikus Wistar. Dosis pemaparan setiap 3 ekor tikus adalah satu batang rokok per hari selama 9 minggu (lampiran 3), di mana 1 batang rokok habis dalam 7,5 menit. Lama pemaparan asap rokok ini menurut Dekant dan Vamvakas (2005) dikategorikan sebagai paparan subkronis. Adapun penggolongannya adalah sebagai berikut :
Akut : < 24 jam
Subakut : < 1 bulan
Subkronis : 1-3 bulan
Kronis : > 3 bulan
• Larutan Wortel
Wortel segar diperoleh dari pedagang sayur di Pasar Dinoyo Malang, lalu diolah menjadi larutan. Pada penelitian ini peneliti memberikan 3 perlakuan, yaitu pemberian larutan wortel sebesar 250 mg, 500 mg dan 750 mg. Perhitungan dosis larutan wortel, dapat dilihat pada lampiran 4.
• Sel Radang Limfosit
o Limfosit berbentuk bulat dengan diameter sekitar 7 ?m.
o Inti selnya bulat, mengandung benang-benang kromatin yang padat.
o Sitoplasmanya sempit, bersifat basofilik..
o Pada paru, limfosit memiliki tiga fungsi utama, yaitu memproduksi antibodi, aktifitas sitotoksik, dan produksi sitokin.
4.7 Alur Kerja
ALUR PENELITIAN
Kelompok
Perlakuan 1
(n = 4) 2
(n = 4) 3
(n = 4) 4
(n = 4) 5
(n = 4)
Pemaparan asap rokok kretek - + + + +
Pemberian larutan wortel dosis 250 mg/hari - - + - -
Pemberian larutan wortel dosis 500 mg/hari - - - + -
Pemberian larutan wortel dosis 750 mg/hari - - - - +
4.8 Prosedur Penelitian
4.8.1 Pembagian Kelompok Tikus
Tikus wistar dibagi menjadi 3 kelompok perlakuan dan 2 kelompok kontrol, yang masing-masing kelompok terdiri dari 4 ekor tikus. Pembagian kelompok tikus dilakukan secara acak (simple randomize sampling).
Pembagian kelompok tikus tersebut diatas adalah sebagai berikut :
1. Kelompok kontrol negatif : kelompok tikus yang tidak dipapar asap rokok dan tidak diberi larutan wortel.
2. Kelompok kontrol positif : kelompok tikus yang di papar asap rokok selama 9 minggu dan tidak diberi larutan wortel.
3. Kelompok 1 : kelompok tikus yang dipapar asap rokok selama 9 minggu kemudian diberi larutan wortel dengan dosis 250 mg/ hari selama 3 minggu.
4. Kelompok 2 : kelompok tikus yang dipapar asap rokok selama 9 minggu kemudian diberi larutan wortel dengan dosis 500 mg/ hari selama 3 minggu.
5. Kelompok 3 : kelompok tikus yang dipapar asap rokok selama 9 minggu kemudian diberi larutan wortel dengan dosis 750 mg/ hari selama 3 minggu.
4.8.2 Pemaparan Dengan Asap Rokok
Setiap pemaparan menggunakan asap rokok jenis kretek dengan bantuan alat “smoking pump”. Dosis pemaparan setiap 3 ekor tikus adalah satu batang rokok per hari selama 9 minggu (lampiran 3).
Cara pemaparan :
1. Tikus ditimbang berat badannya sebelum dipaparkan.
2. Tempat pemaparan dibersihkan dari kotoran dan asap.
3. Nikotin yang melekat pada klep alat smoking pump dibersihkan terlebih dahulu.
4. Power dan selt voltage diperiksa.
5. Rokok kretek dipasang pada pipa sampai batas merah.
6. Tiga ekor tikus dimasukkan ke dalam masing-masing kotak dan segera ditutup.
7. Setiap kali pemaparan asap rokok dilakukan dengan cara menjalankan pompa selama 7,5 menit setelah itu switch dimatikan. Kemudian tutup kotak dibuka dan tikus dipindahkan ke kandang semula.
8. Setiap pemaparan asap rokok berikutnya, kotak selalu dibersihkan lebih dahulu dari sisa asap rokok sebelumnya.
9. Pompa dijalankan tanpa rokok untuk mengeluarkan sisa asap.
10. Tahap-tahap diatas diulangi untuk kelompok tikus berikutnya.
4.8.3 Pembuatan Larutan Wortel
Pemberian wortel pada tikus dibuat sebagai larutan, agar dapat dimasukkan ke dalam alat sonde (lampiran 6).
4.8.4 Pemberian Larutan Wortel
Untuk pemberian larutan wortel pada tikus, instrumen yang diperlukan adalah pipet mikro, spuit 1 mL dan jarum sonde. Larutan wortel dimasukkan sesuai dosis masing-masing untuk tiap perlakuan dengan menggunankan pipet mikro yang dimasukan ke dalam spuit 1 mL yang telah dipasangi jarum sonde pada ujungnya, kemudian sonde dimasukkan per oral.
4.8.5 Pengambilan Sampel Jaringan Bronkiolus
Setelah perlakuan selesai, tikus Wistar semua kelompok dibius dengan eter per inhalasi. Kemudian dilakukan pembedahan pada tikus, dan dilakukan perfusi dengan PBS pH 7,4 untuk membersihkan organ dari darah. Setelah bersih, bronkiolus diambil. Bronkiolus disimpan dalam tabung plastik yang berisi formalin, yang telah dicuci dengan larutan HCl 10% dan dibilas air.
4.8.6 Pembuatan Preparat Histopatologi
Pembuatan preparat histopatologi dilakukan di Laboratorium Patologi Anatomi Rumah Sakit Saiful Anwar (RSSA) Malang, dengan metode iris yang dilanjutkan dengan pengecatan Hematoksilin-Eosin (lampiran 7)
4.9. Pengamatan Hasil
Sediaan kemudian diamati dengan mikroskop listrik dengan pembesaran 1000 x sebanyak 10 lapang pandang pada submukosa bronkiolus dengan menghitung jumlah sel radang limfosit. Untuk dokumentasi, akan dilakukan pemotretan terhadap hasil pengamatan.
4.10 Pengolahan dan Analisa Data
Analisa data hasil penelitian menggunakan metode One Way Anova dengan bantuan softaware SPSS 12.00 for window. One Way Anova dipilih sebagai metode analisa data karena dapat memperlihatkan ada tidaknya perbedaan kelompok-kelompok perlakuan. Penelitian dianggap bermakna atau signifikan jika nilai p ? 0,05, jika terdapat perbedaan antara kelompok perlakuan bermakna, dilanjutkan dengan uji Tukey HSD (post – hoc test). Hasil uji Tukey HSD akan memperlihatkan kelompok mana saja yang berbeda makna.
BAB 5
HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS DATA
5.1 Hasil Penelitian
Setelah dilakukan perlakuan selama 12 minggu pada tiap kelompok, tikus dibedah dan dibuat sediaan histopatologi bronkiolus tikus, yang kemudian diamati dibawah mikroskop dengan pembesaran 400x (lensa obyektif 40x, lensa okular 10x) pada 10 lapang pandang untuk menghitung jumlah sel radang limfosit bronkiolus sehingga didapatkan hasil berupa jumlah sel radang limfosit yang menjadi fokus penelitian ini. Selanjutnya, jumlah sel radang limfosit bronkiolus tersebut dirata-rata. Berikut ini adalah hasil penghitungan sel radang limfosit submucosa bronkiolus (lihat tabel 5.1):
Tabel 5.1 Hasil Perhitungan Jumlah Sel Radang Limfosit Submukosa Bronkiolus Tikus
Perlakuan(n=4) Mean Sel limfosit tandart deviasi
Kontrol negatif 61,75 6,60177
Kontrol positif 609,00 30,65942
Kelompok 1 499,25 40,72162
Kelompok 2 237,00 59,40258
Kelompok 3 440,75 43,78261
Karena sebaran data jumlah sel radang limfosit bronkiolus tikus Wistar kelompok kontrol dan perlakuan sudah normal, maka untuk penyajian data dipilih mean sebagai ukuran pemusatan dan standar deviasi sebagai ukuran penyebaran (mean ± standar deviasi). Hasil penghitungan sel radang limfosit bronkiolus secara lengkap dapat dilihat pada lampiran 8.
Dari pengamatan yang dilakukan dengan mikroskop pembesaran 1000 x, ditemukan mayoritas sel MN adalah limfosit dan monosit pada submukosa bronkiolus. Jadi, pengolahan dan analisis data selanjutnya akan dipusatkan pada sel limfosit yang mendominasi lapisan submukosa tersebut. Diagram lengkap yang menunjukkan hubungan pengaruh perlakuan terhadap mean jumlah sel radang dapat dilihat pada lampiran 6.
Diagram mean dari jumlah sel radang limfosit submukosa bronkiolus dapat dilihat pada gambar 5.1 di bawah ini :
Gambar 5.1 Grafik Pengaruh Perlakuan Terhadap Rerata Jumlah Sel Radang
Limfosit Pada Submukosa Bronkiolus
Gambaran mikroskopis dari sediaan histopatologi bronkiolus tikus Wistar pada masing-masing kelompok perlakuan dapat dilihat pada gambar 5.2, 5.3, 5.4, 5.5 dan 5.6 berikut ini :
Gambar 5.2 Bronkiolus Tikus (kontrol negatif) Pembesaran 1000 X
Gambar 5.3 Bronkiolus Tikus (Kontrol Positif) Pembesaran 1000 X
Gambar 5.4 Bronkiolus Tikus Kelompok 1 (paparan asap rokok 9 minggu + latutan wortel
0,125 mL/hari selama 3 minggu) Pembesaran 1000 X
Gambar 5.5 Bronkiolus Tikus Kelompok 2 (paparan asap rokok 9 minggu + larutan wortel
0,25 mL/hari selama 3 minggu) Pembesaran 1000 X
Gambar 5.6 Bronkiolus Tikus Kelompok 3 (paparan asap rokok 9 minggu + larutan wortel
0,50 mL/hari selama 3 minggu) Pembesaran 1000 X
5.2 Analisis Data
Sebelum menganalisis data jumlah sel radang limfosit submucosa bronkiolus tikus Wistar dengan uji one way anova, dilakukan pengujian syarat anova untuk lebih dari 2 kelompok data tidak berpasangan, yaitu pengujian terhadap sebaran data (harus normal) dan varians data (harus homogen). Setelah dilakukan uji normalitas, didapatkan bahwa data untuk semua kelompok mempunyai sebaran yang normal (uji Kolmogorov-Smirnov, p > 0,05). Selanjutnya dilakukan uji varians, dengan hasil varians data adalah homogen (nilai p > 0,05). Dengan demikian, kedua syarat uji one way anova telah terpenuhi, sehingga uji anova dapat dilakukan.
Dengan uji one way anova (lampiran 8) didapatkan nilai p = 0,000 (p < 0,05) sehingga dapat disimpulkan bahwa “terdapat perbedaan jumlah sel limfosit submucosa bronkiolus tikus Wistar, minimal antara dua kelompok”.
Untuk mengetahui kelompok mana saja yang berbeda, dilakukan analisis post hoc untuk uji anova (lampiran 7).
Dari uji post hoc terhadap jumlah sel limfosit tersebut dapat disimpulkan bahwa :
1. Jumlah sel limfosit submucosa bronkiolus pada tikus yang hanya dipapar asap rokok kretek selama 9 minggu (kontrol positif = 609 ± 30,65942 sel) mengalami peningkatan secara signifikan (p = 0,00) dibandingkan jumlah sel limfosit submukosa tikus yang tidak dipapar asap rokok (kontrol negatif = 61,75 ± 6,60177).
2. Pada tikus yang dipapar asap rokok kretek selama 9 minggu (kontrol positif = 609 ± 30,65942 sel), jumlah sel limfosit submukosa bronkiolus lebih banyak dibandingkan jumlah sel limfosit submukosa bronkiolus yang dipapar asap rokok kretek disertai pemberian larutan wortel dengan konsentrasi 250 mg/hari (kelompok 1 = 499,25 ± 40,72162, p = 0,000) ; 500 mg/hari (kelompok 2 = 237 ± 59,40258, p = 0,000) ; dan 750 mg/hari (kelompok 3 = 440,75± 43,78261, p = 0,000) selama 3 minggu. Secara statistik, jumlah sel limfosit submucosa bronkiolus tikus-tikus tersebut (kelompok 1,2, dan 3) mengalami penurunan secara signifikan (p < 0,05) dibandingkan kontrol positif.
3. Jumlah sel limfosit submukosa bronkiolus tikus yang dipapar asap rokok selama 9 minggu disertai pemberian larutan wortel dengan konsentrasi 500 mg/hari (kelompok 2) menunjukkan jumlah sel limfosit paling minimal dibanding kelompok perlakuan yang lain dan memiliki perbedaan yang nyata dibanding kontrol positif (p = 0,000).
4. Jumlah sel limfosit submucosa bronkiolus tikus yang dipapar asap rokok selama 9 minggu disertai pemberian larutan wortel dengan konsentrasi 750 mg/hari (kelompok 3) mendekati jumlah yang sama dengan tikus yang dipapar asap rokok selama 9 minggu disertai pemberian larutan wortel dengan konsentrasi 250 mg/hari (kelompok 1). Secara statistik, jumlah sel limfosit submucosa bronkiolus tikus kelompok 1 tidak berbeda secara signifikan (p = 0,288) dibandingkan dengan jumlah sel limfosit pada tikus kelompok 3.
Analisis statistik secara lengkap dapat dilihat pada lampiran 8.
BAB 6
PEMBAHASAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efek antioksidan dalam larutan wortel terhadap jumlah sel radang limfosit bronkiolus tikus strain Wistar yang terpapar asap rokok subkronik sebagai radikal bebas. Yang menjadi variabel dependen dalam penelitian ini adalah adanya penurunan jumlah sel radang limfosit bronkiolus tikus strain Wistar. Aktivitas radikal bebas diukur secara tidak langsung, yaitu dengan menghitung jumlah sel radang limfosit bronkiolus tikus Wistar pada setiap kelompok perlakuan. Peningkatan jumlah sel radang itu sendiri merupakan manifestasi dari terjadinya reaksi inflamasi pada jaringan tubuh, yang dipicu oleh adanya kerusakan sel, salah satunya karena efek perusakan oleh radikal bebas.
Pada submukosa bronkiolus tikus Wistar kontrol negatif didapatkan sel limfosit sebesar 61,75 ± 6,60177 sel (mean = 61,75 ; standar deviasi = 6,60177) pada 10 lapangan pandang dengan pembesaran 1000x. Sedangkan jumlah sel limfosit submucosa bronkiolus tikus Wistar kontrol positif adalah 609 ± 30,65942 sel. Secara statistik, dapat disebutkan bahwa pemaparan asap rokok selama 9 minggu pada tikus Wistar meningkatkan jumlah sel limfosit submucosa bronkiolus secara signifikan dibandingkan kelompok kontrol negatif, dengan nilai p = 0,000 (p < 0,05). Hal ini terjadi karena inhalasi asap rokok dapat menimbulkan terjadinya reaksi inflamasi pada saluran napas, termasuk bronkiolus. Inflamasi ini dapat terjadi secara langsung melalui iritasi sel-sel epithel bronkiolus oleh partikel-partikel dalam asap rokok, maupun secara tidak langsung melalui efek perusakan sel oleh radikal bebas dalam asap rokok.
Sebagaimana telah dijelaskan pada tinjauan pustaka, dalam asap rokok terdapat banyak sekali radikal bebas. Asap rokok yang diberikan secara berulang akan meningkatkan jumlah radikal bebas dalam tubuh. Sementara itu antioksidan dalam tubuh tidak dapat mengimbangi peningkatan jumlah radikal bebas yang terbentuk. Akibatnya akan terjadi reaksi antara radikal bebas dengan sel-sel tubuh, menyebabkan terjadinya kerusakan sel (termasuk juga sel epithel bronkiolus), baik itu melalui proses peroksidasi lemak, perusakan protein, maupun perusakan DNA (Halliwell and Gutteridge, 1996).
Peroksidasi lemak terjadi karena radikal bebas menarik atom hidrogen dari rantai samping poly-unsaturated fatty acid (PUFA) yang terdapat pada membran sel, sehingga terbentuk radikal karbon. Radikal karbon akan bereaksi dengan oksigen menjadi radikal peroksil, yang kemudian menyerang ulang rantai samping PUFA menghasilkan radikal karbon dan radikal peroksil baru. Reaksi ini berlangsung secara berantai, berakibat pada terjadinya peningkatan permeabilitas membran dan kebocoran ion-ion, menyebabkan lisis dan kematian sel (Halliwell and Gutteridge, 1996).
Radikal bebas yang berlebihan dapat menyebabkan terjadinya kerusakan protein membran sel yang salah satu fungsinya adalah sebagai kanal ion, sehingga terjadi kebocoran ion dan berakhir pada peningkatan jumlah Ca2+ intrasel. Peningkatan Ca2+ intrasel juga dipengaruhi oleh rusaknya fungsi dari Ca2+-ATPase dan sistem Ca2+/Na+ exchange karena serangan radikal bebas. Jumlah Ca2+ intrasel yang terlalu banyak akan mengaktifkan enzim fosfolipase, protease dan endonuklease. Aktivasi fosfolipase akan merusak membran lipid. Peningkatan aktifitas protease dapat merusak protein struktural di dalam sel, mengakibatkan sel kehilangan “kerangka”nya sehingga sel tersebut mengalami perubahan bentuk dan terjadi pembengkakan sel (terjadi blebbing). Blebbing ini juga merupakan dampak dari terjadinya oksidasi gugus thiol (–SH) pada protein struktural oleh radikal oksigen. Jika proses blebbing berlangsung terus-menerus, sel akan semakin membengkak dan pada akhirnya mengalami lisis. Sedangkan endonuklease akan merusak DNA dengan cara memotong rantai utama DNA tersebut sehingga DNA menjadi terfragmentasi. (Halliwell and Gutteridge, 1996).
Selain karena aktifnya enzim endonuklease seperti telah dijelaskan di atas, perusakan DNA oleh radikal bebas juga dapat terjadi karena reaksi dengan radikal hidroksil (OH•) yang terbentuk di dalam inti sel. Stress oksidatif dapat memicu pelepasan ion logam di dalam sel, yang akan berikatan dengan DNA. Ion logam tersebut dapat mengkatalis terbentuknya OH• dari H2O2 melalui reaksi donor elektron dari ion logam kepada H2O2. OH• yang terbentuk kemudian akan segera bereaksi dengan molekul terdekat, yang tidak lain adalah DNA itu sendiri, menyebabkan terjadinya kerusakan DNA (Halliwell and Gutteridge, 1996).
Fragmentasi DNA yang berlebihan akan memicu terjadinya aktivasi enzim poly(ADP-ribose) synthetase di dalam sel. Enzim ini kemudian memecah molekul NAD+ (Nicotinamide Adenine Nucleotida) dan mengikat pecahan molekul NAD+ tersebut dengan protein di dalam inti sel yang memungkinkan terjadinya proses perbaikan DNA. NAD+ itu sendiri merupakan komponen yang penting dalam mengatur fungsi metabolisme sel. Makin banyak ikatan DNA yang terputus, makin banyak pula enzim poly(ADP-ribose) synthetase memecah molekul NAD+. Dengan demikian, jumlah NAD+ yang diperlukan untuk mengatur fungsi metabolisme sel makin berkurang. Konsekuensinya, metabolisme sel menjadi terganggu atau bahkan terhenti, mengakibatkan terjadinya kerusakan atau bahkan kematian sel (Halliwell and Gutteridge, 1996).
Kerusakan sel akibat hal-hal di atas akan memicu terjadinya reaksi inflamasi, berakibat pada terjadinya pelepasan mediator-mediator keradangan, termasuk chemoattractant yang akan merangsang kemotaksis sel-sel radang. Akibatnya sel-sel radang mengalami ekstravasasi keluar dari pembuluh darah menuju ke daerah yang mengalami inflamasi (yaitu mucosa bronkiolus dalam penelitian ini). Reaksi inflamasi juga berakibat pada teraktivasinya sel-sel fagosit. Sel-sel fagosit yang teraktivasi ini dapat memproduksi radikal bebas, sehingga jumlah radikal bebas pada daerah inflamasi semakin meningkat (Halliwell and Gutteridge, 1996). Dengan demikian, efek perusakannya pada sel akan lebih besar, sehingga reaksi inflamasi yang terjadi lebih hebat. Konsekuensinya, pelepasan zat-zat chemoattractant juga lebih banyak sehingga sel radang yang mengalami ekstravasasi keluar dari pembuluh darah menjadi lebih banyak.
Pemberian larutan wortel dengan dosis 250 mg/hari selama 3 minggu (kelompok 1, jumlah sel limfosit 499,25 ± 40,72162, p = 0,011); 500 mg/hari selama 3 minggu (kelompok 2, jumlah sel limfosit 237 ± 59,40258, p = 0,000); dan 750 mg/hari selama 3 minggu (kelompok 3, jumlah sel limfosit 440,75 ± 43,78261, p = 0,000) pada tikus Wistar yang dipapar asap rokok selama 9 minggu menyebabkan jumlah sel limfosit submucosa bronkiolus menurun secara signifikan (p < 0,05) dibandingkan dengan kontrol positif. Hal ini diduga terjadi akibat aktivitas zat-zat dalam larutan wortel yang memiliki sifat antioksidan, yaitu beta-karoten, dan askorbat. Interaksi kedua antioksidan tersebut dapat mencegah terjadinya reaksi radikal bebas dengan lemak, protein, atau DNA pada sel, maupun memutuskan reaksi rantai dari peroksidasi lemak.
Beta-karoten dapat menangkap oksigen tunggal (1O2, singlet oxygen), radikal peroksil, NO2?, OH? dan ROS lain kemudian mengubahnya menjadi tidak reaktif. Reaksi tersebut menghasilkan radikal kation (Car?+) yang dapat mengalami dismutasi atau bereaksi dengan askorbat bila terdapat di permukaan membran, menjadikan radikal kation tersebut tidak lagi bersifat radikal (Halliwell and Gutteridge, 1999).
Askorbat mampu menstabilkan ROS maupun RNS dengan mendonorkan atom hidrogen, kemudian membentuk radikal askorbil (Asc??) yang relatif stabil. Radikal askorbil kemudian dikonversi kembali menjadi askorbat oleh enzim reduktase yang dependen NADH atau NADPH. Karena bersifat larut dalam air, askorbat dapat meredam radikal bebas sebelum mencapai membran sel. Fungsi penting askorbat dalam kaitannya dengan beta-karoten adalah kemampuannya untuk meregenerasi radikal dari beta-karoten tersebut (radikal kation) menjadi fungsional kembali (Halliwell and Gutteridge, 1999).
Aktivitas-aktivitas beta-karoten, dan askorbat di atas pada akhirnya akan mencegah terjadinya reaksi antara radikal bebas dengan molekul-molekul lain, termasuk lemak, protein, maupun DNA. Dengan demikian, kerusakan sel akibat radikal bebas (peroksidasi lemak, perusakan protein dan DNA) juga dapat dicegah. Karena tidak terjadi kerusakan sel, atau kerusakan sel yang terjadi berkurang, maka reaksi inflamasi yang terjadi juga berkurang, akibatnya sel-sel radang dalam pembuluh darah yang mengalami ekstravasasi ke jaringan menjadi berkurang. Dalam kaitannya dengan penelitian ini, berarti jumlah sel radang limfosit submucosa bronkiolus tikus Wistar dengan pemberian larutan wortel menjadi berkurang.
Jumlah sel radang limfosit bronkiolus tikus yang dipapar asap rokok selama 9 minggu disertai pemberian larutan wortel dosis 500 mg/hari (kelompok 2) menunjukkan jumlah sel radang paling minimal (sel limfosit sebesar 237 ± 59,40258 sel dengan p = 0,000) dibanding kelompok perlakuan yang lain dan memiliki perbedaan yang nyata dibanding kontrol positif (p < 0,05) meskipun belum sama dengan kontrol negatif (sel limfosit sebesar 61,75 ± 6,60177). Hal ini dapat diperkirakan antioksidan dalam tubuh telah memenuhi jumlah standar sehingga dapat menetralisir radikal bebas dalam tubuh sehingga kerusakan sel dapat dikurangi dan terjadi penurunan sel radang secara optimal.
Pemberian larutan wortel dengan dosis 250 mg/hari pada tikus Wistar bersamaan dengan pemaparan asap rokok selama 9 minggu (kelompok 1) menyebabkan penurunan jumlah sel limfosit submucosa bronkiolus mencapai jumlah yang hampir setara dengan kelompok 3. Setelah dianalisa secara statistik, jumlah sel limfosit sumucosa bronkiolus tikus kelompok 1 tidak berbeda secara signifikan (p = 0,288) dengan jumlah sel limfosit pada tikus kelompok 3 (nilai p > 0,05) tetapi kelompok 1 dan kelompok 3 memiliki perbedaan secara signifikan terhadap kontrol positif.
Pada kelompok 1, peningkatan antioksidan belum dapat menetralisir jumlah radikal bebas yang masuk dari dalam tubuh. Sedangkan pada kelompok 3, dosis yang lebih besar, vitamin C dapat bertindak sebagai pro oksidan (Droesti, 1990). Kandungan vitamin C dalam wortel dapat bereaksi dengan Fe(III) membentuk Fe2+ (Fe(III)+Asam Askorbat? Fe2++askorbat?). Fe2+ akan bereaksi dengan H2O2 melalui reaksi Fenton (Fe2++ H2O2?OH-+Fe3++OH?) dimana produknya yaitu. OH? sangat berbahaya pada integritas membran karena menginisiasi peroksida lipid dengan cepat (Halliwel dan Gutteridge,1995).
Pada penelitian ini efek pemberian larutan wortel yang optimal untuk menurunkan aktivitas radikal bebas terdapat pada dosis 500 mg/hari meskipun secara statistik pada dosis 250mg/hari sudah mengalami penurunan jumlah sel radang dibanding kelompok kontrol positif. Hal ini diduga disebabkan karena dosis 250 mg/hari merupakan dosis minimal larutan wortel yang dapat memberikan respon terapi menurut perhitungan, sehingga diduga aktivitas antioksidannya belum mampu menangkal keseluruhan reaksi radikal bebas dengan optimal. Namun, perlu diingat bahwa antioksidan tertentu pada dosis yang berlebihan dapat berubah menjadi pro-oksidan, sehingga dapat memperparah kerusakan oksidatif akibat radikal bebas (Halliwell and Gutteridge, 1999). Sebagai pro-oksidan vitamin C dapat mengkatalis pembentukan radikal hidroksil (OH•) melalui reaksi Fenton (Favier et al, 1995; Droesti, 1991; Halliwell and Gutteridge, 1999). Adanya radikal hidroksil ini dapat menginisiasi terjadinya peroksidasi lipid dengan cepat (Halliwell and Gutteridge, 1999).
Uji toksisitas larutan wortel merupakan hal relevan yang perlu diteliti lebih lanjut untuk mengetahui dosis toksik larutan wortel. Selain itu penelitian terhadap efek asupan larutan wortel jangka panjang (kronis) juga perlu dilakukan untuk mengetahui efek samping penggunaan larutan wortel. Dari kajian teoritis yang telah dibahas di atas, penurunan jumlah sel radang limfosit bronkiolus tikus yang diberi larutan wortel diduga terjadi karena aktivitas antioksidan dalam larutan wortel tersebut.
BAB 7
KESIMPULAN DAN SARAN
7.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian mengenai pengaruh pemberian larutan wortel terhadap jumlah sel radang limfosit submucosa bronkiolus tikus Wistar yang dipapar asap rokok subkronis, dapat disimpulkan bahwa :
1. Pemaparan asap rokok subkronik dapat meningkatkan jumlah sel radang limfosit pada submukosa bronkiolus tikus Wistar yang dipapar asap rokok subkronis.
2. Pemberian larutan wortel mampu menurunkan jumlah sel radang limfosit bronkiolus tikus Wistar yang dipapar asap rokok subkronis.
3. Pemberian larutan wortel dosis 500 mg/hari (kelompok 2) selama 3 minggu merupakan dosis optimal yang dapat menurunkan jumlah sel radang limfosit pada submukosa bronkiolus tikus strain Wistar yang dipapar asap rokok subkronis.
4. Ada hubungan antara peningkatan dosis wortel dengan jumlah sel radang limfosit di submukosa bronkiolus tikus yang dipapar asap rokok subkronis. Semakin meningkat dosis wortel, semakin menurun jumlah sel radang limfosit.
7.2 Saran
Guna pengembangan keilmuan mengenai wortel, disarankan hal-hal sebagai berikut :
1. Perlu adanya penelitian lebih lanjut untuk mengetahui dosis toksik larutan wortel dan efek samping penggunaan larutan wortel jangka panjang (kronis).
2. Perlu adanya penelitian tentang pengaruh larutan wortel dari aspek preventif serta faktor-faktor yang mempengaruhi efektivitas larutan wortel sebagai antioksidan.
3. Perlu adanya penelitian lebih lanjut menggunakan wortel dengan spesies dan bentuk sediaan yang berbeda sebagai pembanding.
4. Perlu adanya penelitian lebih lanjut untuk mengetahui komponen wortel yang paling berperan dalam memperbaiki metaplasia akibat paparan asap rokok subkronis.
5. Perlu adanya penelitian lebih lanjut dengan menggunakan wortel yang direbus untuk mengetahui efektivitasnya dibandingkan dengan wortel mentah.
DAFTAR PUSTAKA
1. Abas.2004. Kandungan Berbahaya Dalam Rokok. http://www.rcentre.utm.my/news.php?cod=110 diakses tanggal 19 Desember 2006.
2. Afriansyah, Nutfi. 2002. Wortel: Antioksidan, Penurunan Kolesterol dan Risiko Stroke. (online); (http://www.kompas.com/kesehatan/news.2002, diakses tanggal 5 desember 2006)
3. Andarwulan, Nuri, Sutrisno Koswara. 1992.Kimia Vitamin. Jakarta: CV. Rajawali.
4. Arief, Sjamsul. 2006. Radikal Bebas. SMF Ilmu Kesehatan Anak FK Unair / RSU Dr. Soetomo. Surabaya.
5. Bekti, Rahmad Sarwo. 2005. Pengaruh Pemberian Ekstrak Jinten Hitam (Nigella Sativa) terhadap Perbaikan Gambaran Histopatologi Bronchus Tikus Wistar yang Dipapar Asap Rokok Kronik. Tugas Akhir. FKUB, Malang
6. Borchers, Michael T, et al. 1999. Monocyte Inflammation Augments Acrolein-Induced Muc5ac Expression in Mouse Lung. http://ajplung.physiology.org/cgi/content/full/277/3/L489 diakses 12 Mei 2006
7. Borg, Donald C, 1993, Oxigen Free Radical and Tissue Injury, Oxygen Free Radical In Tissue Damage, Brikhauser, Boston.
8. Burton, Graham W., et al, 1992. Antioxidant Mechanisms of Vitamin E and ?-Caroten. In G.Poli, E.Albino & M.U.Dianzani (eds.), Free Radicals : From Basic Science to Medicine. Basel/Switzerland : Birkhauser Verlag. P.388-398.
9. Copenhaver M, Kelly E, Wood L. 1978. Bailey’s Textbook of Histology. 17th Edition. Asian Edition. Tokyo: Igaku Shoin Ltd
10. Depkes. 2005. Merokok dan Promosi Kesehatan. http://www.promosikesehatan.com/artikel.php?nid=122 diakses 27 September 2004.
11. Di Fiore, Mariano S.H. 1985. Atlas of Human Histology Fifth Edition. Lea and Febiger Publications : Philadelphia
12. Dreosti I E. Vitamin A, C, E and Betacarotene As Protective Factor For Some Cancer. Asia Pasific Journal Clinical Nutrition. 1993;145;156-168 (online); (http://www.monash.edu.au)
13. Duker, N. 2003. The Lung. http://podiatry.temple.edu/2006/Pathology/Handouts/Test%202/Lung.pdf diakses 10 Mei 2006
14. Droesti,I.E., 1991. Free Radical Pathology and The Genome. In: Droesti,I.E (Ed) Trace Element, Micronutroents and Free Radical. Human Press, New Jersey.
15. Edyson. 2003. Pengaruh Pemberian Vitamin C dan E Terhadap Aktifitas Kadar MDA pada Eritrosit Rattus Novergicus Galur Wistar yang Diinduksi L-tiroksin. Unair.
16. Elaine, Mallat Jon. 2001. Human Anatomy Third Edition. Addison Wesley Longman, Inc : USA.
17. Fallis, Bruce D. 1964. Textbook of Pathology. New York : McGraw-Hill Inc.
18. Fauzan, Faizah. 2004. Bahaya Datang dari Udara. http://www.humanmedicine.net/?s=article&m=read&id=171&PHPSESSID=5e01a9aa... diakses 11 Mei 2006.
19. Favier,et.al., 1995. Analysis of FreeRadicals in Biological Systems. Birkhauser Verlag, Basel.
20. Fischer, bernard M and Voynow, Judith A. 2002. Neutrophil Elastase Induces Gene Expression in Airway Epithelium via a Paithway Involving Reactive Oxygen Spesies. http://ajrcmb.atsjournals.org/cgi/content/full/26/4/447 diakses 14 Mei 2006.
21. Guyton M D, Hall J E. 1991. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. EGC. Jakarta
22. Guyton M D, Hall J E. 1997. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. EGC. Jakarta
23. Halliwell B, Gutteridge J M C.1995. Free Radical in Biology and Medicine, Oxford University Press, New York
24. Halliwel B. & Gutteridge J. 1996. Antioxidant in Nutrition, Health, and Disease, Oxford University Press Inc., New York.
25. Halliwel B. & Gutteridge J. 1999. Free Radical in Biology and Medicine, Claredon Press, London
26. Ham, Arthur W. 1974. Histology Seventh Edition. J.B. Lippincott Company : Philadelphia, Toronto.
27. Hembing. 2004. Pustaka Populer. (online); (http://www.ekuator.web.id/katalog.see.jakarta, diakses tanggal 3 desember 2006)
28. Henrikson Ray C, Kaye Gordon I, Kiewicz. 1997. National Medical Series for Independent Study Histology. Lippincott Williams and Wilkins : USA.
29. Jamal. 1999. Kebiasaan Merokok, Minum Alkohol, dan Olah Raga Masyarakat. Medika, Jurnal Kedokteran dan Farmasi. 1999;n.p
30. Jerusha, et al. Dietary Modification and Moderate Antioxidant Suplementation Defferentially Affect Serum Carotenoid Antioxidant Level and Marker of Oxidative Stress in Older Human. American Society For Nutritional Sciences. 2003;131;567-576. (online); (http://nutrition.org)
31. Junqueira, Carlos; Corneiro, Jose: Kelley,Robert O. 1992. Basic Histology 7th Editon, EGC, Jakarta.
32. Kaplan, Robert M., et. al. 1993. Health and Human Behavior. Singapore : McGraw-Hill Book Company
33. Kristianti, Cita. 2004. Pengaruh Tempe Kedelai Terhadap Struktur Histopatologis Bronkus dan Bronkiolus Tikus Rattus novergicus galur Wistar yang dipapar Asap Rokok Subakut. Tugas Akhir. Universitas Brawijaya. Malang.
34. Leeson, Thomas S.; Leeson, C. Roland; Paparo, Anthony A.1996. Buku Teks Histologi, EGC, Jakarta
35. MacNee, William. 2005. Pathogenesis of Chronic Obstructive Pulmonary Disease.http://pats.atsjournals.org/cgi/content/full/2/4/258 diakses 12 Mei 2006.
36. McDermott, 2000, Antioxidant Nutrient : Current Dietary Recomendation and Research Update, Journal of The American Pharmeceutical Association 40(6); 785 – 799, akses 13-09-2005, www.medsacape.viewarticel.com
37. Murray, R.K., D.K. Granner, P.A. Mayes, and V.W. Rodwell. 1999. Biokimia Harper. Edisi 24. Jakarta. EGC. Diterjemahkan oleh A. Hartono.
38. Nikki, Etsuo. 1997. Free Radical In Chemistry and Biochemistry, Food and Free Radicals, Plenum Press, New York
39. PdPersi. 2003. Rokok Tingkatkan Risiko Penyakit Paru Obstruktif Kronik. http://cyberman.cbn.net.id/detil.asp?kategori=Health&newsno=430
40. Rehane, 2006 Pengaruh Pemberian Kombinasi Vitamin c dan E terhadap Prosentasi Fokus Metaplasi Bronkiolus Paru Tikus (Rattus novergicus Strain Wistar) Yang Dipapar Asap Rokok Subkroniik.Tugas akhir. FKUB. Malang
41. Robbins and Cotran. 2005. Pathologic Basic of Disease, 7th Ed. Elsevier Saunders Publication. Philadelphia
42. Shapiro, S.D. 2001. Proteinase in Chronic Obstructive Pulmonary Disease. www.biochemsoctrans.org/bst/030/0098/bst0300098 diakses 12 Mei 2006\
43. Silalahi, Jansen.2001.Free Radicals and Antioxidant Vitamins in Degenerative Disease. The Journal of Indonesian Medical Association (JIMA): 1-13.
44. Stafford, R.S. and C.G. Becker. 1996. Cigarrette Smoking and Atherosclerosis. In Atherosclerosis and Coronary Artery Disease by Ross V.F. & Topol E.S. (Editor). Philadelphia. Lippincott-Raven Publisher
45. Wright, Simon. 2004. Antioxidants (online). http://www.asnutrition.com/zat_anti-oxidants.asp. Diakses tanggal 2 Mei 2006.
46. Yoshikawa, Toshikazu. 1996. Free Radical and Disease.. Plenum Press. New York


