SENYAWA ANTIOKSIDAN

By Fahri Marewo 16

Antioksidan yang berasal dari tanaman telah lama dikenal potensinya dan telah lama diketahui untuk menstabilkan senyawa radikal yang dapat diukur aktivitas antioksidan tersebut (Kim et al. 2002). Berbeda kondisinya dengan hewan, tumbuh-tumbuhan tingkat tinggi sebagai mahluk hidup yang tidak bergerak, mampumenghindar dari serangan predator maupun patogen dan juga efek tekanan kuat dari kondisi lingkungan. Tanaman menghasilkan sejumlah senyawa kimia kompleks yang biasanya merupakan bagian dari sel yang disebut “metabolit sekunder” yang kandungannya bukan bahan dasar biokimia untuk hidup, tetapi sebagai bagian yang berinteraksi dengan lingkungan. Manusia memilih makanan yang dihasilkan tanaman dan bahan kimia pertahanan tanaman tersebut bisa dimanfaatkan untuk diet dan kesehatan (Houghton dan Raman 1998, Williamson et al. 1999). Fito-kimia (bahan kimia dari tanaman) mempunyai efek biologi yang efektif menghambat pertumbuhan kanker, sebagai antioksidan, menghambat pertumbuhan mikroba,
menurunkan kolesterol darah, dan menurunkan glukosa darah (Amelia 2006).

Flavonoid merupakan suatu metabolit sekunder pada tanaman yang terdapat
pada semua bagian tanaman tersebut dan struktur kimianya secara umum adalah
kerangka C6C3C6. Penamaan sub-grup dan klasifikasi berdasar pada subsitusi pada
bagaian cincin C dan posisi pada cincin B. Sebagian besar subgrup adalah flavonol,
flavon, isoflavon, katehin, proantosianidin, dan antosianin (Larbier dan Leclerco
1992, Rajalkshmi dan Narasimhan 1996). Potensi flavonoid sebagai antioksidan
dan kemampuannya mengurangi aktivitas radikal hidroksi, anion superoksida, dan
radikal peroksida lemak menjadikan flavonoid bereperan penting. Kerusakan sangat
erat kaitannya dengan proses dan epidemiologi penyakit. Uji klinik dan laboratorium
pada flavonoid dan antioksidan yang lain menjadikan penggunaan senyawa ini
penting pada pencegahan dan pengobatan sejumlah kasus penyakit. Flavonoid telah
diketahui sebagai antibakteri, antiviral, antiinflamasi, antialergi, antimutagenik,
antitrombotik, dan aktivitas vasodilatasi (Larbier dan Leclerco 1992, Miller 1996).

Gambar 4 Senyawa flavonoid (Miller 2004)

Sejumlah senyawa fenolat berperan sebagai bahan baku pangan yang berasal dari tanaman, di antaranya asam fenolat, flavonoid tanin, dan lignin. Perbedaan kultivar beberapa tanaman menunjukkan variasi yang luas baik pada kandungan fenolat maupun kapasitas antioksidan secara in vitro (Larbier dan Leclerco 1992, Imeh dan Khokhar 2002).

Fenolat penting diketahui sebagai substansi yang terbaik yang berperan
sebagai antioksidan sebagai kelompok donor elektron dari fenol, meningkatkan
aktivitas antioksidan melalui efek induksi. Namun aktivitas kimia sejumlah
antioksidan bergantung pada sejumlah faktor, yaitu stabilitas dan reaktivitas.
Antioksidan primer membentuk ikatan dengan radikal setelah pemindahan hidrogen
lebih penting daripada faktor lainnya (Jadav et al. 1996). Senyawa fenol mencakup
sejumlah senyawa yang umumnya mempunyai sebuah cincin aromatik dengan satu
atau lebih gugus hidroksil. Senyawa fenol cenderung untuk larut dalam air karena
paling sering terdapat bergabung dengan gula glukosida dan biasanya terdapat
dalam rongga sel. Di antara senyawa fenol alami yang telah diketahui, lebih dari
seribu struktur, flavonoid merupakan golongan yang terbesar (Suradikusumah 1989).

Gambar 5 Senyawa fenol (Cann 1997)

Penelitian terakhir telah menunjukkan adanya kemampuan ekstrak apel
menghambat proliferasi sel tumor secara in vitro karena diduga mengandung
senyawa fenolat atau flavonoid sebagai antioksidan. Hasil penelitian menunjukkan
hambatan secara tidak langsung, yaitu pada H2O2 setelah berinteraksi dengan
senyawa fenolat pada kultur sel, flavonoid berguna untuk perbaikan kondisi
kesehatan. Senyawa polifenolat yang diisolasi dari teh hijau 6 sendok teh per-hari,
mampu menghambat perkembangan dan mestastasis kanker prostat pada manusia (Murphy 2003, Adhami et al. 2003).

Antioksidan adalah senyawa kimia yang memilki kemampuan untuk memberikan hidrogen radikal. Sebagai akibatnya, senyawa tersebut mampu mengubah sifat radikal menjadi nonradikal dan terjadi perubahan oksidasi radikal oleh antioksidan. Struktur molekul antioksidan bukan hanya memiliki kemampuan melepas atom hidrogen tetapi juga mengubah radikal menjadi reaktivitas rendah sehingga tidak terjadi reaksi dengan lemak. Antioksidan terdiri atas antioksidan endogen yang dihasilkan oleh tubuh sendiri dan antioksidan eksogen yang berasal dari makanan (Jadav et al. 1996, Manampiring et al. 2000).

Antioksidan menjadi bentuk aktif pada oksigen reaktif termasuk pada step
inisiasi oksidasi, atau dapat memecah rantai reaksi oksidatif dengan cara bereaksi
dengan radikal peroksida membentuk ikatan antioksidan-radikal yang stabil
sehingga tidak terjadi reaksi selanjutnya atau bentuk nonradikal (Howell dan Saeed
1999). Pertahanan antioksidan pada sel mampu mencegah terjadinya peroksidasi
lipida dan beberapa molekul biologi yang mengalami kerusakan. Dalam hal ini ada
tiga level pertahanan sebagai dasar pada sistem eliminasi kerusakan dengan cara
menghambat inisiasi atau propagasi dan perbaikan kembali. Level pertahanan
antioksidan pada enzim termasuk lipolitik (fosfolipase), proteolitik (peptidase atau
protease), dan enzim yang lain, yaitu DNA repair (ligase, nuklease, polimerase), dan
sejumlah transferase (Noguchi dan Niki 1996). Hambatan terhadap enzim
bergantung pada reaktivitas senyawa fenol terhadap sisi rantai asam amino enzim
(Rohn et al. 2002).

Diet dan antioksidan eksogen mencegah kerusakan seluler melalui reaksi
yang dilakukan oleh radikal bebas. Ayam yang diberi pakan diet semisintetik rendah
antioksidan menunjukkan penurunan yang nyata stabilitas eritrosit terhadap H2O2
atau 2,2’-azobis (2-amidinopropan) dihidrokhlorid (AAPH), tetapi peningkatan pada
aktivitas katalase pada hepar, karbonil pada protein otot tak larut, dan peningkatan
oksidasi lemak pada perlakuan pemanasan pada hepar dibandingkan dengan ayam
yang diberi pakan konvensional. Pada percobaan ini, ayam model menjadi lebih
peka terhadap perubahan oksidatif daripada ayam yang diberi pakan konvensional,
yang ditunjukkan oleh rendahnya pertahanan antioksidan (Young et al. 2002).

Aktivitas antioksidan dapat diukur dengan metode tiosianat dengan cara
melihat jumlah peroksida yang terbentuk pada emulsi selama inkubasi sampel yang
diukur secara spektrofotometri, yaitu mengukur absorbansi pada panjang gelombang
500 nm. Tingginya nilai absorbansi mengindikasikan tingginya konsentrasi peroksida
(Yildirim et al. 2001). Pengukuran aktivitas antioksidan dilakukan dengan
menggunakan metode tiosianat berdasarkan kemampuan terbentuknya senyawasenyawa
radikal yang bersifat reaktif. Proses terjadinya senyawa radikal bebas ini
disebabkan oleh oksidasi senyawa asam linoleat dalam buffer yang diinkubasi pada
suhu 40oC selama beberapa jam. Asam linoleat pada uji ini berperan sebagi substrat
yang dioksidasi. Setiap periode tertentu aborbans hasil oksidasi diukur dengan
menggunakan FeCl2 dan amonium thiosinat (NH4CN). Besi (Fe2+) berperan sebagai
mediator mengkatalisisi peroksidasi lipida telah banyak diketahui, juga berperan
meningkatkan absorbsi dan transport lipida intraseluler (Osborn dan Casimir 2003).

Degradasi isoflavon dan flavonoid dalam saluran pencernaan menjadi
senyawa monofenolat memiliki daya tarik karena beberapa monofenolat memiliki
sifat berefek sebagai antiproliferatif, misalnya senyawa metil p-hidroksifenolat dapat menghambat sel MCF-7 secara in-vitro (Hendrich et al. 1999). Setelah diabsorbsi
pada saluran pencernaan, antioksidan masuk ke dalam peredaran darah. Ikatan
dengan protein menghasilkan pelapisan substansi yang merupakan kapasitas
antioksidan flavonoid. Laporan terakhir menunjukkan kapasitas antioksidan
berkorelasi positif dengan proses fisiologis, misalnya kemampuan melawan
peroksidasi lemak. Ikatannya juga menurun dengan tidak adanya antioksidan. Pada
kejadian ini penambahan aktivitas intrinsik dari senyawa, metabolisme, ikatan
terhadap protein juga menentukan untuk mempengaruhi efek pemberian flavonoid
secara invivo (Arts et al. 2002).

Aktivitas antioksidan ekstrak Pomegranate (Punica granatum) memproteksi
hati terhadap efek tosik CCl4 secara histologi menjadi normal dan mampu
memperbaiki fungsi enzimatik akibat serangan ROS (Murthy et al. 2002). Ekspresi
berlebihan antioksidan tidak selalu menghasilkan pertahanan antioksidan dan bila
ditingkatkan kapasitas antioksidan tidak selalu berkorelasi positif dengan tingkat
ketahanan. Dalam hal ini perlu diperhatikan faktor-faktor yang dapat mempengaruhi
kemanjuran dan proteksi antioksidan terhadap penghapusan oksigen dan juga
tekanan lingkungan (Blokhina et al 2003). Tampaknya sangat beralasan untuk
mempertimbangkan antara potensi, risiko, dan manfaat antioksidan dosis tinggi
secara kasus per kasus dan konsumsi antioksidan supleman tunggal dosis tinggi
harus dihindari (Silalahi 2006).

Aktivitas benalu teh sebagai antioksidan yang terkandung dalam ekstrak
ditandai dengan daya mereduksi kaliumferisianida [K3Fe (CN)6], menghambat
oksidasi asam linoleat, kemampuan eliminasi terhadap H2O2 (Leswara dan Kartin
1998, Santoso 2001, Susmandari 2002). Seduhan daun S. artopurpurea
mengandung antioksidan yang tinggi dan ternyata mampu menurunkan konsentrasi
H2O2. Seduhan tersebut mengandung senyawa penurun risiko kanker, karena
radikal bebas dalam tubuh dapat menimbulkan reaksi berantai yang menyebabkan
kerusakan membran sel, asam nukleat, protein, dan lipid (Sudihartini 2003). Uji
antioksidan benalu teh (Scurrula oortiana) dengan oksidator 1,1-diphenyl 2-
pyrohidrxyl (DPPH), menunjukkan bahwa aktivitas antioksidan tertinggi ditunjukkan
oleh ekstrak metanol dengan daya hambat sebesar 93.59 ppm (Simanjuntak et al.
2004).

Benalu Teh sebagai Penurun Risiko Kanker
Kanker merupakan hasil proses jangka panjang yang mengakibatkan efek penyimpangan genetik dan perubahan molekuler yang proses perubahannya berjalan secara berangsur-angsur. Biasanya diperlukan waktu lama untuk perubahan dari normal ke peningkatan level puncaknya, displasia, yaitu invasi dan metastasis secara fenotip. Akumulasi perubahan secara genetik dan molekuler dalam waktu yang lama memberikan kesempatan untuk intervensi bidang klinik untuk pencegahan inisiasi kanker dan tindakan sebelum lesi premalignan (Crowel 2005).

Tumorogenesis atau karsinogenesis adalah proses yang berkepanjangan
yang awalnya diinduksi oleh karsinogen untuk menumbuhkan kanker. Penelitian
secara ekstensif selama bertahun-tahun menunjukkan bahwa individu yang
mengkonsumsi secara teratur sejumlah buah-buahan dan sayuran dapat
menurunkan risiko kejadian kanker. Fitokimia yang berasal dari kelompok buahbuahan
dan sayuran mengandung agen kemopreventif termasuk genistin, alisin,
likopen, curcumin, katekhin, dan eugenol. Karena agen tersebut telah menunjukkan
kemampuannya dalam menekan proliferasi sel kanker, menghambat faktor
pertumbuhan, menginduksi apoptosis, menghambat angiogenesis, dan menekan
ekspresi protein antiapopotosis. Agen kemopreventif berpotensi digunakan sebagai
terapi kanker di masa datang (Dorai dan Aggarwal 2004).

Data epidemiologi memberikan nilai tambah yang didapat pada pencegahan
kanker dan penyakit kronis lainnya, yaitu data pada mekanisme kejadian penyakit
seperti kerusakan DNA, tekanan oksidatif, dan peradangan kronis. Pendekatan ini
merupakan jalan untuk mengenal risiko penyakit. Sebagai strategi komplementer
memungkinkan individu menjadi resisten terhadap mutagen dan atau menghambat
kejadian kanker dengan cara memberikan agen kemopreventif (Flora dan Fergusson 2005).

Kemopreventif adalah area inovatif pada penelitian kanker yang bertujuan
pada pengembangan farmakologi, biologi, dan interferensi nutrisi untuk mencegah,
memperbaiki, dan memperlambat karsigonesis. Tindakan ini sekarang mencakup
agen preklinik dan identifikasi molekuler, skrining in vitro dan in vivo, dampak
farmakologi, dan sintesis kimia (Crowel 2005). Identifikasi dan penggunaaan agen
kemopreventif yang efektif pada kanker menjadi isu penting pada penelitian
kesehatan masyarakat. Untuk mengidentifikasi potensi kemoprevensi pada kanker
dilakukan uji in vitro yang relevan untuk pencegahan secara in vivo (Gerhäuser
2002). Kemoprevensi pada kanker termasuk pada beberapa konsep tentang
imhibisi, perbalikan, restriksi, dan perlambatan proses kanker. Proses
karsinogenesis membutuhkan waktu 20 sampai 40 tahun untuk mencapai invasi
kanker. Hal ini penting untuk mengidentifikasi jalannya evolusi pada sel kanker
sehingga dapat menahan proses karsinogenesis. Dasar pengujian pada lesi genetik
dan proses epigenetik bersamaan dengan gerak maju dari prekanker menjadi
penyakit yang bersifat invasif. Kombinasi terapi dan pencegahan yang strategis
sangat penting untuk menurunkan morbiditas kanker. Pada setiap bentuk kanker,
lokasi organ atau latar belakang genetik secara individual adalah diperlukan untuk
strategi pencegahan secara kombinasi agar berhasil (Tarapdhar et al. 2001, Steel
dan Kellof 2005).

Peluang adanya agen antitumor yang berasal dari bahan alam, sejumlah
substansi alam dikenal memiliki kemampuan menginduksi apoptosis pada sejumlah
sel tumor, yaitu senyawa kimia yang terdapat pada tanaman buah-buahan dan
sayuran. Konsumen dan pasien kanker menggunakan sejumlah produk alternatif
untuk mempertahankan dirinya dari serangan kanker. Tanaman dan produk natural
digunakan untuk mencegah pertumbuhan kanker. Masyarakat Indonesia dengan
latar belakang budaya dan etniknya, lazim menggunakan obat tradisional (OT) atau
disebut jamu, dengan memanfaatkan alam Indonesia (Supandiman at al. 2000,
Tarapdhar et al. 2001, Ito 2002, Montbriand 2004).

Benalu teh S. artopurpurea adalah tumbuhan liar yang hidup sebagai parasit
menumpang pada tumbuhan teh dan menghisap makanan dari tumbuhan inang
untuk kelangsungan hidupnya. Tanaman ini digunakan oleh sebagian masyarakat
yang tinggal di daerah-daerah di Indonesia sebagai obat alternatif antitumor atau
antikanker. Daun dan batang tanaman ini mengandung alkaloid, flavonoid, glikosida,
triterpen, saponin, dan tanin yang berperan sebagai antioksidan. Di Eropa dan
Amerika ada jenis benalu yang digunakan untuk mengobati tumor atau kanker, yaitu
ada beberapa tanaman misalnya benalu teh (Viscum album L) yang dalam
percobaan bersifat imunomodulator melalui pengaktivan sel granulosit dan makrofag
yang memberi sifat antitumor (Windardi dan Rahajoe 1998, Achi 2005).

Infus benalu teh ternyata mampu menghambat proliferasi sel tumor kelenjar
susu (Mus musculus L) galur C3H. Daya hambat infus benalu teh tersebut
kemungkinan diberikan oleh steroida, glikosida, triterpenoid, dan saponin yang
terdapat dalam ekstrak tersebut (Nugroho et al. 2000). Hasil penapisan fisiokimiawi
terhadap simplisia menunjukkan bahwa benalu teh mengandung kelompok senyawa
alkaloid, flavonoid, saponin, tanin, steroid, dan terpenoid (Tambunan et al. 2003).
Jenis benalu dan inang yang berbeda memberikan pola spektrum yang sama,
walaupun nilai serapannya berbeda (Leswara dan Kartin 1988).

Tanaman benalu teh S. artopurpurea secara empirik digunakan untuk
mengobati penyakit tumor atau kanker. Aktivitasnya sebagai antitumor atau
antikanker adalah secara tidak langsung, yaitu melalui sistem kekebalan dengan
cara meningkatkan konsentrasi imunoglobulin G (IgG). Pemakaiannya sebagai obat
antitumor atau antikanker menimbulkan dugaan bahwa bahan tersebut bersifat
imunostimulator, yaitu meningkatkan konsentrasi IgG (Winarno et al. 2000).
Daun dan batang benalu teh mengandung senyawa alkaloid, flavonoid, terpenoid, glikosida, triterpen, saponin, dan tanin (Nugroho et al. 2000, Santoso
2001, Tambunan et al. 2003). Flavonoid telah menunjukkan perannya sebagai
antioksidan, antimutagenik, antineoplastik, dan aktivitas vasodilatator. Potensi
antioksidan flavonoid untuk mencegah kerusakan oksidatif yang ditunjukan oleh
semua proses penyakit membuatnya layak digunakan pada pengendalian sejumlah
penyakit (Miller1996).

Tiga senyawa flavonoid alam telah diisolasi menggunakan etil asetat, yang
berasal dari fraksinasi S. feruginosa, yaitu kuersetin, kuersetrin, dan flavonol
glikosida 4-O-asetl kuersetrin. Evaluasi daya sitotoksik pada kultur jaringan kanker
glioblastoma manusia menunjukkan bahwa kuersetin memiliki aktivitas tertinggi (Le
Dévéhat et al. 2002). Senyawa polifenolat alam, termasuk flavonoid yang disintesis
oleh tanaman, mampu memperbaiki kesehatan. Kuersetin dan kuersetin glikosida
yang tersebar pada flavonoid yang dikonsumsi terdapat pada buah dan sayur.
Senyawa ini secara luas berperan pada perbaikan kesehatan sehingga menjadi
penting dan menarik (Boyer et al. 2005, Lila et al. 2005).

Ekstraksi 500 mg daun benalu teh S. oortiana yang dilakukan secara bertingkat memperoleh ekstrak n-heksan 8.47 g (1.69%), etil asetat 18.71 g (3.74%),
Metanol 7.38 g (1.48%), dan ekstrak air 32.86 g (6.57%) (Simanjuntak et al. 2004).
Berdasarkan kelarutan bahan kandungan benalu teh dalam air panas yang
digunakan secara tradisional, kemudian air rebusannya diminum,. dilakukan isolasi
dan identifikasi S. junghuni yang diekstraksi dengan pelarut air (Tambunan et al.
2003).

Read More......

PERANAN RADIKAL BEBAS (FREE RADICAL)

By Fahri Marewo 15

Oksigen merupakan unsur penting bagi kehidupan organisme. Sebagai kekuatan oksidan, oksigen molekuler di satu pihak bermanfaat sebagai kemampuan dasar degradasi oksidatif, yaitu sebagai substrat pada respirasi. Di pihak lain, oksigen dapat menimbulkan kerusakan karena berperan sebagai prekursor pada spesies oksigen reaktif (reactive oxygen spescies, ROS) yang menimbulkan kerusakan komponen intraseluler termasuk DNA. Untuk mengurangi pengaruh kerusakan yang ditimbulkan oleh ROS, organisme hidup mampu menjalankan mekanisme multisistem antiROS, namun pada saat tertentu ROS diperlukan untuk kepentingan biologis. ROS berperan sebagai pertahanan biologis, yaitu fagositosis dan pesan jelek apoptosis, yaitu prgogram kematian sel, dan mungkin sebagai komponen yang diduga berperan pada sistem mutator dengan meningkatnya penyimpangan genetik pada populasi (Skulachev 2000).

Walaupun oksigen (O2) esensial untuk kebanyakan proses kehidupan, molekul tersebut dapat berubah menjadi molekul yang memiliki toksisitas tinggi. Satu dari kebanyakan senyawa reaktif adalah superoksida anion (O2-) yang merupakan radikal bebas. Radikal bebas adalah atom atau molekul yang mengandung elektron yang tidak berpasangan pada orbit luarnya. Molekul terdiri atas atom dengan elektron yang berpasangan pada kulit terluarnya, namun pada suatu kondisi, molekul atau atom yang memiliki elektron yang tidak berpasangan biasanya mengambil elektron lain dari sekitarnya untuk dijadikan sebagai pasangannya. Radikal bebas umumnya merusak molekul lain, misalnya molekul pada sel (Noguchi dan Niki 1999, Cambel dan Smith 2000).

Spesies oksigen reaktif selalu dihasilkan secara normal dalam proses produksi energi, sintesis senyawa biologis, dan fagositosis pada sistem imun. Di lain
pihak peningkatan aktivitas spesies oksigen reaktif bisa menyebabkan sejumlah
penyakit termasuk penyakit jantung, kanker, dan penuaan (Noguchi dan Niki 1999).
Asam lemak tidak jenuh mengakibatkan lemak peka terhadap serangan oksigen
sehingga menimbulkan perubahan struktur kimia. Dalam sistem seluler peroksidasi
terjadi pada biomembran di mana kandungan asam lemak tidak jenuh yang ada
menjadi sangat reaktif. Peroksidasi lemak adalah proses reaksi kimia yang sangat
kompleks termasuk melibatkan radikal bebas, ion logam, dan sistem biologik
(Jadhav et al. 1996). Ada beberapa hubungan saling mempengaruhi antara
kesehatan diet antioksidan dan ROS, mungkin bergantung pada status kesehatan,
secara individual dan mungkin juga kepekaan secara genetik. Pada penelitian
secara klinik pada suplementasi antioksidan terjadi perubahan baik pada status
oksidatif, risiko penyakit atau kejadian penyakit yang telah mempengaruhi kesehatan
individu, risiko sejumlah penyakit pada populasi atau pasien yang sedang menjalani
pengobatan (Seifried et al. 2003).

Pada saat fagositosis, makrofag dan neutrofil sebagai sel efektor juga
memproduksi oksigen toksik gabungan fagosom dan lisosom menjadi fagololisosom
yang bertugas membantu membunuh dan menelan mikroorganisme. Kebanyakan
kejadian yang penting di antaranya adalah kerja hidrogen peroksida (H2O2),
superoksida anion (O2-), dan nitrogen oksida (NO), secara langsung toksik pada
bakteri. Semuanya ini dihasilkan melalui oksidasi oleh NADPH dan enzim yang lain
dalam proses yang dinamakan respiratory burst, sebagai akibat dari naiknya jumlah
konsumsi oksigen sementara. Aktivitas makrofag sangat efisien dalam
menghancurkan patogen, aktivitas ini secara in vivo biasanya bersamaan dengan
kerusakan jaringan secara lokal yang disebabkan oleh keluarnya mediator
antimikrobial sebagai radikal bebas, NO dan protease, yang juga toksik terhadap sel
inang. Kemampuan aktivitas makrofag untuk mengeluarkan mediator toksik adalah
pada pertahanan inang karena kemampuannya melawan patogen ekstraseluler yang
tidak tertelan (Abbas et al. 2000, Janeway et al. 2001).

Nitrogen oksida adalah molekul yang penting yang mempengaruhi sistem
kardiovaskuler, NO merupakan senyawa yang bersifat toksik dan berumur pendek,
berupa molekul gas yang diproduksi oleh enzim NO synthase, dengan cara
mengubah asam amino arginin menjadi NO dan sitrulin (Becker et al. 2000). Molekul
NO berperan penting sebagai regulator kardiovaskuler bertindak untuk mengatur
tekanan darah. Molekul ini diproduksi oleh neuron dan makrofag, memiliki jumlah
elektron ganjil dan sebagai radikal bebas.. Molekul ini relatif stabil namun bereaksi
cepat bila bertemu dengan senyawa yang mengandung elektron yang tidak
berpasangan, misalnya molekul oksigen misalnya anion superoksida dan ion logam
(Cambel dan Smith 2001). Penelitian terahir menggambarkan bahwa inducible nitric
oxyde synthase (iNOS) terlibat dalam kelainan metabolik yang dihubungkan dengan
inflamasi kronis tingkat ringan, aterosklerosis, dan peningkatan tumour necrosis
factor (TNF) (Muntalib 2003).

Peran sitokin pada patogenesis dan imunitas terhadap MD, yang diinduksi
oleh virus herpes menyebabkan limfoma pada sel T. Pada ayam umur 21 hari yang
diinfeksi MDV, peningkatan transkipsi IF-Y setelah 3 hari p.i sampai akhir
percobaan, yaitu 15 hari p.i, dimana iNOS dan IL-1ß mengalami peningkatan antara
6 sampai 15 hari p.i. Pada ayam umur 1 hari p.i mRNA untuk untuk
mengekspresikan IF-Y dan iNOS, antara 16 sampai dengan 64 kali pada 9 hari p.i.
Kesimpulan dapat diambil dimana iNOS berperan pada patogenesis MD (Xing dan
Schat 2000).

Radikal bebas diproduksi secara normal pada fungsi imunitas, diperlukan
oleh sel imun untuk membunuh patogen dan mengeluarkannya, dalam keadaan
overproduksi pada kondisi patogenik menyebabkan kerusakan sel imun dan
menimbulkan imunosupresi. Eritrofagositosis juga terjadi pada penyakit Marek oleh
makrofag. Dibutuhkan keseimbangan oksidan-antioksidan untuk mengatur fungsi
sistem imun dalam menjaga integritas dan fungsi lipida membran, protein seluler,
asam nukleat serta mengatur ekspresi gen (Wu dan Meydani 1999, Gilka dan
Spencer 1995).

Read More......

IMUNITAS TUBUH

By Fahri Marewo 14

Resistensi dan pemulihan pada infeksi virus bergantung pada interaksi antara virus dan inangnya. Pertahanan inang bekerja langsung pada virus atau secara tidak langsung pada replikasi virus untuk merusak atau membunuh sel yang terinfeksi. Fungsi pertahanan nonspesifik inang pada awal infeksi untuk menghancurkan virus adalah mencegah atau mengendalikan infeksi, kemudian adanya fungsi pertahanan spesifik dari inang termasuk pada infeksi virus bervariasi bergantung pada virulensi virus, dosis infeksi, dan jalur masuknya infeksi (Mayer 2003).

Sistem imun pada unggas bekerja secara umum seperti sistem imun pada mamalia. Stimulasi antigenik menginduksi respons imun yang dilakukan sistem seluler secara bersama-sama diperankan oleh makrofag, limfosit B, dan limfosit T. Makrofag memproses antigen dan menyerahkannya kepada limfosit. Limfosit B, yang berperan sebagai mediator imunitas humoral, yang mengalami transformasi menjadi sel plasma dan memproduksi antibodi. Limfosit T mengambil peran pada imunitas seluler dan mengalami diferensiasi fungsi yang berbeda sebagai subpopulasi (Sharma 1991).

Antigen eksogen masuk ke dalam tubuh melalui endosistosis atau fagositosis. Antigen-presenting cell (APC) yaitu makrofag, sel denrit, dan limfosit B merombak antigen eksogen menjadi fragmen peptida melalui jalan endositosis. Limfosit T mengeluarkan subsetnya, yaitu CD4, untuk mengenal antigen bekerja sama dengan Mayor Hystocompatablity Complex (MHC) kelas II dan dikatakan sebagai MHC kelas II restriksi. Antigen endogen dihasilkan oleh tubuh inang. Sebagai contoh adalah protein yang disintesis virus dan protein yang disintesis oleh sel kanker. Antigen endogen dirombak menjadi fraksi peptida yang selanjutnya berikatan dengan MHC kelas I pada retikulum endoplasma. Limfosit T mengeluarkan subsetnya, yaitu CD8, mengenali antigen endogen untuk berikatan dengan MHC kelas I, dan ini dikatakan sebagai MHC kelas I restriksi (Kuby 1999, Tizard 2000).

Limfosit adalah sel yang ada di dalam tubuh hewan yang mampu mengenal
dan menghancurkan bebagai determinan antigenik yang memiliki dua sifat pada
respons imun khusus, yaitu spesifitas dan memori. Limfosit memiliki beberapa
subset yang memiliki perbedaan fungsi dan jenis protein yang diproduksi, namun
morfologinya sulit dibedakan (Abbas et al. 2000). Limfosit berperan dalam respons
imun spesifik karena setiap individu limfosit dewasa memiliki sisi ikatan khusus
sebagai varian dari prototipe reseptor antigen. Reseptor antigen pada limfosit B
adalah bagian membran yang berikatan dengan antibodi yang disekresikan setelah
limfosit B yang mengalami diferensiasi menjadi sel fungsional, yaitu sel plasma yang
disebut juga sebagai membran imunoglobulin. Reseptor antigen pada limfosit T
bekerja mendeteksi bagian protein asing atau patogen asing yang masuk sel inang
(Janeway et al. 2001).

Sel limfosit B berasal dari sumsum tulang belakang dan mengalami pendewasaan pada jaringan ekivalen bursa. Jumlah sel limfosit B dalam keadaan normal berkisar antara 10 dan 15%. Setiap limfosit B memiliki 105 B cell receptor (BCR), dan setiap BCR memiliki dua tempat pengikatan yang identik. Antigen yang umum bagi sel B adalah protein yang memiliki struktur tiga dimensi. BCR dan antibodi mengikat antigen dalam bentuk aslinya. Hal ini membedakan antara sel B dan sel T, yang mengikat antigen yang sudah terproses dalam sel (Kresno 2004).

Jajaran ketiga sel limfoid adalah natural killer cells (sel NK) yang tidak
memiliki reseptor antigen spesifik dan merupakan bagian dari sistem imun
nonspesifik. Sel ini beredar dalam darah sebagai limfosit besar yang khusus
memiliki granula spesifik yang memiliki kemampuan mengenal dan membunuh sel
abnormal, seperti sel tumor dan sel yang terinfeksi oleh virus. Sel NK berperan
penting dalam imunitas nonspesifik pada patogen intraseluler (Janeway et al. 2001).

Antibodi diproduksi oleh sistem imun spesifik primer pada pemulihan pada
infeksi virus dan pertahanan pada serangan infeksi virus. Sel T lebih berperan pada
pemulihan infeksi virus. Sitotoksik sel T (CTLs) atau CD8 berperan pada respons
imun terhadap antigen virus pada sel yang diinfeksi dengan cara membunuh sel
yang terinfeksi untuk mencegah penyebaran infeksi virus. Sel T helper (CD4)
adalah subset sel T yang berperan membantu sel B untuk memproduksi antibodi.
Limfokin disekresikan oleh sel T untuk mempengaruhi dan mengaktivasi makrofag
dan sel NK sehingga meningkat secara nyata pada penyerangan virus (Mayer 2003).

Patogen yang mampu dijangkau oleh antibodi adalah hanya antigen yang berada pada peredaran darah dan di luar sel, padahal beberapa bakteri patogen, parasit, dan virus perkembangan replikasinya berada di dalam sel sehingga tidak dapat dideteksi oleh antibodi. Penghancuran patogen ini membutuhkan peran limfosit T sebagai imunitas yang diperantarai oleh sel. Limfosit T mengenal sel yang
terinfeksi virus, virus yang menginfeksi sel bereplikasi di dalam sel dengan
memanfaatkan sistem biosintesis sel inang. Derivat antigen dari replikasi virus
dikenal oleh limfosit T sitotoksik. Sel tersebut mampu mengontrol sel yang terinfeksi
sebelum replikasi virus dilangsungkan secara lengkap. Sel T sitotoksik merupakan
ekspresi dari molekul CD8 pada permukaannya (Janeway et al. 2001).

Kanker
Pada keadaan normal pergantian dan peremajaan sel terjadi sesuai kebutuhan melalui proliferasi sel dan apoptosis di bawah pengaruh proto-onkogen dan gen supresor tumor (Silalahi 2006). Tumor adalah penyakit kompleks dari berbagai akumulasi mutasi genetik yang manifestasi penyakitnya memerlukan waktu yang lama. Hal inilah yang menyebabkan keterbatasan efektivitas kemoterapi tumor.

Fenomena ini akan meningkatkan jumlah kematian (Flora dan Ferguson 2005).
Perbedaan pokok antara sel normal dan sel kanker yang teridentifikasi
bahwa sel normal usianya terbatas, sedangkan sel kanker adalah immortal. Sel
neoplastik tidak berkembang secara terintegrasi dan tidak ada ketergantungan pada
populasi. Regulasi pada kontrol mitosis, diferensiasi, dan interaksi antarsel
mengalami gangguan (Cheville 1999, Cambel dan Smith 2000).

Gen seluler inang yang homolog dengan onkogen virus disebut protoonkogen. Gen tersebut mampu memproduksi protein yang memiliki kemampuan menginduksi transformasi seluler setelah mengalami mutasi, yaitu perubahan di bawah kontrol promotor yang memiliki aktivitas tinggi. Biasanya protoonkogen berperan mengkode produksi protein pada replikasi DNA atau mengontrol perkembangan pada beberapa stadium pertumbuhan normal. C-onc adalah gen seluler yang diekspresikan pada beberapa stadium perkembangan sel. Produk onkogen adalah protein inti misalnya myc, myb. (King 2001, Hunt 2003).

Gen pengatur dapat mengalami mutasi, menjadikan gen tersebut tidak peka
terhadap sinyal regulasi normal. Gen supresor yang mengalami mutasi,
mengakibatkan gen tersebut menjadi inaktif. Untuk mengatasi penyakit kompleks
diperlukan pertahanan dengan berbagai cara yang strategis dan pencegahan
diperlukan untuk mengurangi metastasis pada kanker (Steele dan Kellof 2005).
Gen supresor tumor yang mengalami perubahan antara lain gen p53, adalah
produk protein yang memiliki bobot molekul 53 kD. Protein tersebut berfungsi
sebagai pengatur proliferasi sel dan mediator pada apoptosis, yaitu program
kematian sel. Gen ini juga merupakan gen yang menginduksi kerusakan DNA
dengan cara menghambat mekanisme atau proses perbaikan kembali DNA.
Hilangnya fungsi gen p53 atau terjadinya mutasi gen tersebut menjadikan sel
terhindar dari kerusakan DNA, pertumbuhan dan kematian sel tidak terkontrol,
pembelahan sel terjadi secara terus menerus tanpa mengalami apoptosis
(Williamson et al. 1999, Silalahi 2006). Apoptosis berperan penting pada fisiologi
normal pada spesies hewan, termasuk program kematian sel pada perkembangan
embrio dan metamorfosis, homeostasis jaringan, pendewasaan sel imun, dan
beberapa aspek penuaan (Reed et al. 2004).

Apoptosis adalah program kematian sel yang mekanismenya diorganisir secara fisiologis untuk merusak sel abnormal atau mengalami kerusakan. Keadaan
ini merupakan respons sel normal yang terjadi selama pertumbuhan dan
metamorfosis semua hewan multiseluler, yang merupakan hasil kerja enzim
proteolitik, yaitu caspase dimana semua enzim ini memiliki sistin sebagai sisi aktif
dan pembelahan protein target pada asam aspartat spesifik sebagai derivat dari
sistin aspartase. Sel normal dapat mengalami transformasi oleh onkogen dan
proses ini dapat dicegah oleh produk yang dihasilkan gen lainnya yang disebut
tumour suppressor genes. Satu di antara gen ini adalah p53 yang menghasilkan
393 residu asam amino inti fosfoprotein yang berikatan dengan DNA yang
transkripsinya diaktivasi oleh beberapa promotor. Protein p53 mampu menghambat
pertumbuhan sel dan mempengaruhi apoptosis (Cambel dan Smith 2000, Taraphdar
et al. 2001). Feng et al. (2003) pertumbuhan dan metastasis tumor bergantung pada
bertambahnya suplai darah melalui angiogenesis, ekspresi yang berlebihan dari
iNOS dan vascular endothelial growth factor (VEGF) menginduksi angiogenesis
pada tumor. P53 menekan angiogenesis dengan cara menurunkan VEGF dan iNOS.
Transformasi sering menimbulkan hilangnya kontrol pertumbuhan, kemampuan untuk menginvasi matriks ekstraseluler dan dediferensiasi. Pada karsinoma, beberapa sel epitel yang mengalami transformasi adalah mesenchimal epitelial. Pada transformasi sel sering terjadi kerusakan kromosom. Bagian genom virus yang menyebabkan tumor disebut onkogen. Gen asing ini dapat bergabung pada sel dan menyebabkan sel tidak mengalami kematian sehingga menjadikan pertumbuhan tidak terkendali (Hunt 2003).

Fusi genetik dengan kromosom lain dinyatakan sebagai translokasi.
Sejumlah translokasi menimbulkan gangguan ekspresi dan fungsi gen yang
berkaitan dengan kontrol pertumbuhan sel. Translokasi terkarakterisasi pada
reseptor atau lokus sel T terlihat pada tumor sel T. Rearangement ini sering
bersamaan dengan translokasi kromosom termasuk pada lokus yang menghasilkan
reseptor antigen dan seluler proto-onkogen. Gen seluler penyebab kanker yang
menyebabkan fungsi dan ekspresi terganggu sehingga disebut onkogen (Janeway et
al. 2001).

Onkogen adalah istilah untuk agen aktif oleh gen virus onkogenik, karena
pada bentuk kanker yang lain tidak jelas. Selanjutnya ekspresi yang berlebihan
pada beberapa proto-onkogen telah ditunjukkan kejadiannya pada transformasi
beberapa tipe sel dan kanker, dan level beberapa proto-onkogen ternyata
mengalami kenaikan (Cambel dan Smith 2000).

Kerusakan oksidatif pada DNA akibat radiasi, radikal bebas, dan senyawa
oksigen yang bersifat oksidatif merupakan penyebab terpenting kanker (Silalahi
2006). Transfomasi seluler oleh virus DNA menghasilkan protein yang berinteraksi
dengan protein seluler. Terjadinya transformasi DNA biasanya pada sel mengalami
infeksi nonproduktif. Pada kejadian ini, DNA virus berintegrasi pada DNA seluler
sehingga sel mengalami perkecualian, dan pada kasus ini adalah oleh virus
papiloma dan virus herpes yang DNA virus berada pada episom. Virus tumor
berinteraksi dengan sel melalui satu dari dua jalan, yaitu 1) infeksi produktif, yaitu virus melakukan siklus replikasi secara lengkap dan menimbulkan lisis sel, 2) infeksi nonproduktif, yaitu transformasi virus pada sel yang melakukan siklus replikasi secara tidak lengkap. Selama infeksi nonproduktif, genom virus atau versi
potongannya terintegrasi pada gen seluler, v-onc, yang bertanggung jawab pada
perubahan malignan (Murphy et al. 2001, King 2001).

Read More......