ABSTRAK EKSTRAK BIJI PRANAJIWA MANIS (STERCULIA … · Pada hari ke-36 diambil darah untuk...

ix

ABSTRAK

EKSTRAK BIJI PRANAJIWA MANIS (STERCULIA JAVANICA R. BR)

MENINGKATKAN SPERMATOGENESIS MELALUI PENINGKATAN

TESTOSTERON, EKSPRESI RESEPTOR ANDROGEN PADA SEL

SERTOLI DAN SEL LEYDIG

MENCIT (MUS MUSCULUS) USIA TUA

Biji pada tanaman Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br.) mengandung

flavonoid, alkaloid, saponin, tannin, dan β-sitosterol. Kandungan tersebut

mengandung steroid dan antioksidan cukup tinggi yang diduga dapat

mempengaruhi spermatogenesis. Spermatogenesis adalah suatu proses

pertumbuhan dan perkembangan sel-sel spermatogenik yang membelah beberapa

kali dan akhirnya berdiferensiasi menghasilkan spermatozoa. Spermatogenesis

terjadi pada tubulus seminiferus berlangsung di bawah kontrol follicle stimulating

hormone dan testosterone, yang melibatkan poros hypothalamus-hipofise-testis.

Androgen dan androgen receptor sangat penting dalam spermatogenesis dan

keberadaan androgen receptor pada testis dapat dideteksi pada sel Sertoli,

sebagian besar pada sel myoid peritubular dan sel-sel pada ruang interstitial sel

Leydig dan sel-sel otot polos di perivascular testis. Secara alamiah, setiap mahluk

hidup menjadi tua dan penuaan pada pria disertai dengan penurunan kadar

testosteron, yang terkait dengan penurunan jumlah reseptor androgen sel Leydig

pada testis. Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan bahwa pemberian ekstrak

biji Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br.) 10% dapat meningkatkan

spermatogenesis melalui peningkatan testosteron, ekspresi reseptor androgen pada

sel Sertoli dan Leydig pada testis mencit (Mus musculus) usia tua.

Penelitian dilakukan dengan “randomized post test only control group

design”, menggunakan 36 ekor mencit jantan strain Balb/c umur 15-16 bulan

dengan berat badan 32-37 gram, yang dibagi menjadi dua kelompok yaitu

kelompok kontrol, diberi makanan standar dan aqua ad libitum serta carboxy

methylcellulose 0,1% sebanyak 0,1 ml per oral setiap siang hari selama 35 hari.

Kelompok perlakuan mencit diberi makanan standar dan aqua ad libitum serta

ekstrak biji Pranajiwa 10% sebanyak 0,1 ml per oral setiap siang hari selama 35

hari. Pada hari ke-36 diambil darah untuk pemeriksaan kadar hormon testosterone

dengan pemeriksaan ELISA, kemudian mencit dieuthanasia untuk diambil

jaringan testisnya lalu diamati sel-sel spermatogenik dengan pewarnaan

Hematoxylin-Eosin, sedangkan ekspresi reseptor androgen pada sel Sertoli dan

Leydig dengan metode imunohistokimia. Data yang didapat dianalisis dengan

independent-sampel T test dan uji Mann Whitney.

Hasil uji fitokimia dari ekstrak ini mengandung flavonoid sebesar 4,70 %

b/b, saponin 0,19 % b/b, steroid ekuivalen β-sitosterol sebesar 73,85 %, alkaloid,

tannin dan steroid/triterpen. β-sitosterol pada spermatogenesis bekerja

menghambat enzim yaitu 5 α-reductase dan aromatase sehingga kadar hormon

testosteron akan dipertahankan dalam testis, yang sangat dibutuhkan untuk

x

spermatogenesis. Hasil penelitian menunjukkan terjadinya peningkatan jumlah sel

spermatogonium A, spermatosit primer, spermatid 1 dan spermatid 16, disertai

dengan peningkatan kadar hormon testosteron, ekspresi reseptor androgen pada

sel Sertoli dan Leydig yang bermakna pada kelompok perlakuan (p ˂ 0,05).

Simpulan penelitian ini adalah pemberian ekstrak biji Pranjiwa Manis

(Sterculia javanica R. Br.) 10% meningkatkan spermatogenesis melalui

peningkatan hormon testosteron, ekspresi reseptor androgen sel Sertoli dan sel

Leydig pada mencit usia tua.

Kata Kunci: ekstrak biji Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br.) 10%, β-

sitosterol, spermatogenesis, testosteron, ekspresi reseptor androgen sel

Sertoli, ekspresi reseptor androgen sel Leydig, mencit usia tua

xi

ABSTRACT

SWEET PRANAJIWA SEED EXTRACT (STERCULIA JAVANICA R. BR)

INCREASES SPERMATOGENESIS THROUGH INCREASED

TESTOSTERONE, EXPRESSION OF ANDROGEN RECEPTORS IN

SERTOLI AND LEYDIG CELLS IN AGED MICE (MUS MUSCULUS)

Sweet Pranajiwa seed (Sterculia javanica R. Br) contains flavonoids,

alkaloids, saponins, tannins, and β-sitosterol. It has high levels of steroids and

antioxidants which may affect spermatogenesis. Spermatogenesis is a process of

growth and development of spermatogenic cells that divide several times and

eventually differentiate to produce spermatozoa. Spermatogenesis occurs in the

seminiferous tubules under control by the follicle stimulating hormone and

testosterone, which involves the hypothalamus-pituitary-testis axis. Androgens

and androgen receptors are very important in spermatogenesis as well as the

presence of androgen receptors in the testes can be detected in Sertoli cells,

mostly in peritubular myoid cells, in the interstitial space of Leydig cells, and

smooth muscle cells in the perivascular testis. Naturally, every living thing gets

old and aging in men is accompanied by a decrement in testosterone levels, which

is associated with the decreasing of the number of Leydig cells androgen receptors

in the testes. This study aims to provide evidence that 10% of of Sweet Pranajiwa

seed extract (Sterculia javanica R. Br.) may increase spermatogenesis by

enhancing testosterone level, expression of androgen receptor on Sertoli and

Leydig cells in aged mice testis.

This study was a randomized post-test only control group design, using 36

male mice balb/c strain, aged 15-16 months and body weight 32-37 gram, divided

into two groups: control group, given standard food and aqua ad libitum and 0.1

ml of 0.1% carboxymethylcellulose orally every day for 35 days. The treatment

group was given standard food and aqua ad libitum and 0.1ml of 10% Sweet

Pranajiwa seed extract orally every day for 35 days. On the 36th day, blood was

sampled for examination of testosterone level with ELISA methods, then the mice

were euthanized to take their testicular tissue and then observed spermatogenic

cells with Hematoxylin-Eosin staining, while the expression of androgen receptors

on Sertoli and Leydig cells with immunohistochemical methods. Independent-

sampel T test and Mann Whitney test were applied in data analysis.

Phytochemical results of this extract contains flavonoids of 4.70% w/w,

0.19% saponin w/w, steroid equivalent β-sitosterol of 73.85%, alkaloids, tannins

and steroids/triterpene. β-sitosterol in spermatogenesis works inhibiting enzyme

that is 5 α-reductase and aromatase so that testosterone level will be maintained in

testis, which is needed for spermatogenesis. The results showed an increase in the

number of spermatogonium A cells, primary spermatocytes, spermatids 1 and

spermatids 16 and testosterone hormone. Additionally, it was accompanied by

increased expression of androgen receptors on Sertoli and Leydig cells

significantly in the treatment group (p ˂ 0,05).

xii

This study found that 10% of Sweet Pranajiwa seed extract (Sterculia

javanica R. Br.) increased spermatogenesis by enhancing testosterone levels,

expression of androgen receptors on Sertoli and Leydig cells in aged mice.

Keywords: 10% of Sweet Pranajiwa seed extract (Sterculia javanica R. Br.), β-

sitosterol, spermatogenesis, testosterone level, expression of androgen

receptors on Sertoli, expression of androgen receptors on Leydig, aged

mice

xiii

RINGKASAN

Gangguan kesuburan (infertilitas) meningkat seiring dengan mundurnya

usia pernikahan pada sebagian orang. Satu dari sepuluh pasangan usia subur

mengalami gangguan kesuburan. Infertilitas yang terjadi pada pria sekitar 40%,

pada wanita sekitar 45%, dan infertilitas idiopatik (tidak jelas) sebesar 15% atau

pada kedua pihak berkisar 40%. Penuaan pada pria disertai dengan penurunan

kadar testosteron dengan gejala dan tanda yang berbeda yang dikenal sebagai

andropause. Menurunnya level serum testosteron akibat penuaan akan mengubah

seluruh komponen dan regulasi dari aksis hipotalamus-hipofisis-gonadal termasuk

berkurangnya steroidogenesis testis pada sel Leydig dan sebaliknya mekanisme

umpan balik akan meningkat. Terjadi pula pengurangan jumlah mitokondria dari

sel Leydig dan penurunan kadar protein steriodogenic acute regulatory protein

(StAR) yang berhubungan dengan berkurangnya aktivitas steroidogenesis dari

testis, serta peningkatan radikal bebas dan reactive oxygen species (ROS) yang

terjadi pada laki-laki usia tua. Dengan semakin meningkatnya masalah infertilitas

pria pada akhir-akhir ini maka perlu ditempuh alternatif lain yaitu dengan

fitofarmaka untuk dapat meningkatkan kemampuan reproduksi pada laki-laki.

Biji dari tanaman Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br.)

mengandung flavonoid, alkaloid, saponin, tannin, dan β-sitosterol. Kandungan

biji dari tanaman ini mengandung steroid dan antioksidan yang diduga dapat

mempengaruhi spermatogenesis. Penelitian terhadap biji Pranajiwa Manis

(Sterculia javanica, R. Br.) dengan metode tiosianat didapatkan kandungan

antioksidan cukup tinggi. Senyawa flavonoid, alkaloid, saponin, tannin berperan

sebagai antioksidan memiliki dua mekanisme yaitu menghambat kerja enzim yang

terlibat dalam reaksi anion superoksida dan karena memiliki gugus hidroksil yang

dapat melepaskan proton dalam bentuk ion hidrogen sehingga dapat menstabilkan

radikal bebas yang reaktif.

Spermatogenesis sangat menentukan fertilitas seorang pria yang akan

memegang peranan penting dalam kelangsungan kehidupan manusia.

Spermatogenesis adalah suatu proses pertumbuhan dan perkembangan sel-sel

spermatogenik yang membelah beberapa kali dan akhirnya berdiferensiasi

menghasilkan spermatozoa. Testosteron adalah androgen utama dalam testis yang

mengatur spermatogenesis dan fertilitas, yang diproduksi oleh sel Leydig sebagai

respon terhadap stimulasi hormon luteinizing hormone (LH) dan bertindak

sebagai faktor parakrin yang berdifusi ke dalam tubulus seminiferus testis.

Spermatogenesis terjadi pada tubulus seminiferus berlangsung di bawah kontrol

follicle stimulating hormone (FSH) dan testosterone, yang melibatkan poros

hypothalamus-hipofise-testis. Androgen dan androgen receptor (AR) memiliki

peranan penting dalam hal ini dan keberadaan ekspresi AR pada testis dapat

dideteksi pada sel Sertoli, sel peritubular myoid dan sel-sel pada ruang interstitial

sel Leydig dan sel-sel otot polos di perivascular testis. AR menstransmisikan

testosteron pada sel Sertoli melalui dua jalur, yaitu jalur klasik dan non klasik.

Aktivasi jalur klasik ini membutuhkan setidaknya 30 sampai 45 menit untuk

memulai perubahan ekspresi gen. Sedangkan aktivasi jalur non klasik, isyarat

xiv

menterjemahkan sinyal ke dalam perubahan fungsi seluler dalam hitungan detik

sampai beberapa menit.

Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemberian

ekstrak biji Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br.) per oral terhadap

spermatogenesis dan perilaku seksual pada mencit jantan, strain Balb/c, usia 1,5

bulan dan berat badan 25 ± 3 gram. Penelitian ini dilakukan dengan memberikan

carboxymethylcellulose (CMC) 0,1% pada kelompok kontrol dan memberikan

ekstrak biji Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br.) dengan konsentrasi 2,5%,

5%, dan 10% pada masing-masing kelompok perlakuan dengan dosis 0,1 ml

setiap siang hari selama 35 hari. Sedangkan untuk mengetahui perilaku seksual

dilakukan pengamatan perubahan perilaku seksual berupa mounting, intromission,

waktu mounting dan waktu intromission pada masing-masing kelompok pada sore

hari setiap 10 hari. Berdasarkan hasil penelitian ini, didapatkan informasi bahwa

pemberian ekstrak biji Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br.) dengan

konsentrasi (2,5%, 5% dan 10%) meningkatkan spermatogenesis dan perilaku

seksual mencit (Mus musculus).

Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan bahwa pemberian ekstrak biji

Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br.) 10% dapat meningkatkan

spermatogenesis melalui peningkatan testosteron, ekspresi reseptor androgen pada

sel Sertoli dan Leydig pada testis mencit (Mus musculus) usia tua. Penelitian

dilakukan dengan rancangan “randomized post test only control group design”,

dengan menggunakan 36 ekor mencit jantan strain Balb-c usia 15-16 bulan

dengan berat badan 32-37 gram, yaitu kelompok kontrol, diberi CMC 0,1%

sebanyak 0,1 ml per oral setiap siang hari selama 35 hari. Kelompok perlakuan

mencit diberi ekstrak biji Pranajiwa Manis 10% sebanyak 0,1 ml per oral setiap

siang hari selama 35 hari. Pada hari ke-36 diambil darah untuk pemeriksaan kadar

hormon testosteron dengan enzym-linked immunosorbent asssay (ELISA),

kemudian mencit dieuthanasia untuk diambil jaringan testisnya lalu diamati sel-

sel spermatogenik dengan pewarnaan Hematoxylin-Eosin, ekspresi reseptor

androgen pada sel Sertoli dan Leydig dengan metode imunohistokimia. Data yang

didapat dianalisis dengan independent-sampel T test dan uji Mann Whitney.

Hasil penelitian menunjukkan terjadinya peningkatan jumlah sel-sel

spermatogenik (spermatogonium A, spermatosit primer, spermatid 1 dan

spermatid 16), disertai dengan peningkatan kadar hormon testosteron, ekspresi

reseptor androgen pada sel Sertoli dan Leydig yang bermakna pada kelompok

perlakuan (p˂0,05).

Simpulan penelitian ini adalah pemberian ekstrak biji Pranjiwa Manis

(Sterculia javanica R. Br.) 10% meningkatkan spermatogenesis melalui

peningkatan kadar hormon testosteron, ekspresi reseptor androgen pada sel Sertoli

dan sel Leydig pada mencit usia tua.

xv

DAFTAR ISI

Halaman

SAMPUL DALAM.......................................................................................... i

PRASYARAT GELAR .................................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................ iii

PENETAPAN PANITIA PENGUJI ................................................................iv

PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME......................................................v

UCAPAN TERIMA KASIH ..........................................................................vi

ABSTRAK ....................................................................................................ix

ABSTRACT ..................................................................................................xi

RINGKASAN ............................................................................................. xiii

DAFTAR ISI ................................................................................................. xv

DAFTAR TABEL .......................................................................................xvii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................ xviii

DAFTAR ARTI LAMBANG, SINGKATAN, DAN ISTILAH ...................... xx

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. xxiii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang Masalah ................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah........................................................................... 7

1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................ 8

1.4 Manfaat Penelitian .......................................................................... 9

BAB II KAJIAN PUSTAKA ......................................................................... 10

2.1 Tanaman Pranajiwa ...................................................................... 10

2.1.1 Klasifikasi Tanaman Pranajiwa Manis ................................. 11

2.1.2 Biologi Tanaman Pranajiwa Manis ...................................... 11

2.1.3 Kandungan dan Manfaat Biji Pranajiwa .............................. 13

2.2 Penuaan dan Stres Oksidatif .......................................................... 16

2.3 Embriologi Testis ......................................................................... 22

2.4 Anatomi Testis Mencit .................................................................. 25

2.5 Spermatogenesis pada Mencit ....................................................... 29

2.6 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Spermatogenesis ..................... 42

2.7 Hormon Testosteron dan Metabolisme Testosteron ....................... 45

2.8 Reseptor Androgen pada Testis ..................................................... 53

2.9 Hubungan Testosteron dan Reseptor Androgen dalam

Spermatogenesis ........................................................................... 56

2.10 Prinsip-prinsip Uji ELISA untuk Pemeriksaan Testosteron ......... 59

2.11 Uji Imunohistokimia untuk Pemeriksaan Reseptor Androgen ...... 61

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS

PENELITIAN ................................................................................. 65

3.1. Kerangka Berpikir ....................................................................... 65

3.2 Konsep Penelitian ........................................................................ 66

3.3. Hipotesis Penelitian ..................................................................... 67

xvi

BAB IV METODE PENELITIAN ................................................................. 68

4.1. Rancangan Penelitian ................................................................... 68

4.2. Tempat dan Waktu Penelitian ...................................................... 69

4.3. Populasi dan Sampel .................................................................... 70

4.3.1. Populasi Penelitian ............................................................. 70

4.3.2. Kriteria Sampel .................................................................. 70

4.3.3. Besar Sampel ..................................................................... 71

4.3.4. Tehnik Penentuan Sampel .................................................. 71

4.4. Variabel Penelitian....................................................................... 72

4.4.1. Variabel Bebas ................................................................... 72

4.4.2. Variabel Tergantung........................................................... 72

4.4.3. Variabel Kendali ................................................................ 72

4.4.4. Hubungan antar Variabel .................................................... 72

4.5. Definisi Operasional Variabel ...................................................... 73

4.6. Bahan dan Instrumen Penelitian ................................................... 75

4.7. Prosedur Penelitian ...................................................................... 77

4.7.1. Pembuatan Ekstrak n-hexana Biji Pranajiwa ...................... 77

4.7.2. Pemberian Ekstrak Biji Pranajiwa Manis ............................ 78

4.7.3. Persiapan Hewan Percobaan ............................................... 78

4.7.4. Pemberian Perlakuan .......................................................... 79

4.7.5. Penghitungan Sel-sel Spermatogenik .................................. 80

4.7.6. Pengukuran Hormon Testosteron ....................................... 82

4.7.7. Pengukuran Ekspresi Reseptor Androgen pada Sel Sertoli

dan Sel Leydig Testis .......................................................... 84

4.7.8. Prosedur Pengumpulan Data .............................................. 86

4.7.9. Alur Penelitian ................................................................... 87

4.8. Pengolahan dan Analisis Data ...................................................... 88

BAB V HASIL ............................................................................................. 89

5.1 Hasil Fitokimia Biji Pranajiwa Manis ........................................... 89

5.2 Jumlah Sel Spermatogenik ............................................................ 90

5.3 Kadar Hormon Testosteron dalam Serum ...................................... 93

5.4 Ekspresi Reseptor Androgen pada Sel Sertoli dan Leydig Testis... 95

BAB VI PEMBAHASAN ............................................................................ 101

6.1 Fitokimia Biji Pranajiwa Manis .................................................. 101

6.2 Pemberian Ekstrak Biji Pranajiwa Manis Meningkatkan Sel-sel

Spermatogenik pada Mencit Usia Tua ........................................ 107

6.3 Pemberian Ekstrak Biji Pranajiwa Manis Meningkatkan

Spermatogenesis Melalui Peningkatan Testosteron, Reseptor

Androgen pada Sel Sertoli dan Sel Leydig Mencit Usia Tua ....... 111

6.4 Kebaharuan Penelitian (Novelty) ................................................. 115

BAB VII SIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 116

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 118

LAMPIRAN ............................................................................................... 13 1

xvii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 5.1 Uji Fitokimia Biji Pranajiwa Manis ........................................ 90

Tabel 5.2 Rerata Ekspresi Reseptor Androgen Antar Kelompok ............ 98

xviii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Tanaman Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br) .............. 12

Gambar 2.2 Biji Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br) ..................... 12

Gambar 2.3 Penampang Horisontal Testis pada Minggu Kedelapan........... 23

Gambar 2.4 Androgen Action pada Level Selular ....................................... 25

Gambar 2.5 Anatomi Testis ....................................................................... 27

Gambar 2.6 Morfologi Histologi Tubulus Seminiferus .............................. 28

Gambar 2.7 Diferensiasi Sel Germinal pada Tikus ..................................... 30

Gambar 2.8 Spermatogenesis pada Mencit ................................................ 36

Gambar 2.9 Poros Hipotalamus-Hipofis-Testis .......................................... 38

Gambar 2.10 Spermatozoa Mencit ............................................................... 40

Gambar 2.11 Jalur Biosintesis Testosteron .................................................. 51

Gambar 2.12 Jalur Mekanisme Testosteron pada Sel Sertoli ........................ 57

Gambar 3.1 Bagan Konsep Penelitian ........................................................ 66

Gambar 4.1 Bagan Skema Rancangan Penelitian ....................................... 68

Gambar 4.2 Bagan Hubungan Antara Variabel .......................................... 73

Gambar 4.3 Bagan Alur Penelitian ............................................................ 87

Gambar 5.1 Sel Spermatogenik Mencit Usia Tua Kelompok Perlakuan

dan Kelompok Kontrol .......................................................... 91

Gambar 5.2 Grafik Peningkatan Rerata Sel-sel Spermatogenik

Setelah Pemberian Ekstrak Biji Pranajiwa Manis

(Sterculia Javanica R. Br.) 10% ............................................. 92

Gambar 5.3 Grafik Peningkatan Testosteron Setelah Pemberian Ekstrak

Biji Pranajiwa Manis (Sterculia Javanica R. Br.) 10%............ 92

Gambar 5.4 Ekspresi Reseptor Androgen pada Sel Sertoli Mencit Usia

Tua......................................................................................... 94

Gambar 5.5 Grafik Peningkatan Reseptor Androgen Setelah Pemberian

Ekstrak Biji Pranajiwa Manis (Sterculia Javanica R. Br.)

10% ....................................................................................... 95

xix

Gambar 5.6 Ekspresi Reseptor Androgen Pada Sel Leydig Mencit Usia

Tua......................................................................................... 96

Gambar 6.1 Gugus Kimia Saponin, Alkaloid, dan Testosteron ................... 105

xx

DAFTAR LAMPIRAN

1. Analisis Spermatogenesis ........................................................................ 131

.2. Analisis Hormon Testosteron .................................................................. 137

3. Analisis Reseptor Androgen .................................................................... 140

4. Tabel Konversi Perhitungan Dosis .......................................................... 145

5. Grafik Konversi Umur Mencit dengan Manusia ...................................... 146

6. Foto Penelitian ........................................................................................ 147

7. Keterangan Kelaikan Etik ....................................................................... 151

8. Surat Keterangan Idenfikasi .................................................................... 152

9. Uji Fitokimia ........................................................................................... 153

10. Laporan Hasil Uji ................................................................................... 154

11. Aktivitas Antioksidan terhadap DPPH .................................................... 157

12. Analisis Hormon .................................................................................... 158

xxi

DAFTAR ARTI LAMBANG, SINGKATAN ATAU ISTILAH

1. A4M : American Academy of Anti-Aging Medicine

2. Ab : antibodi

3. ABP : androgen binding protein

4. Ag : antigen

5. AMH : antimullerian hormone

6. AR : androgen receptor

7. ARE : androgen-responsive enhancer

8. BTB : blood testis barrier

9. C : celcius

10. CAT : catalase

11. cAMP : cyclic adenosine monophosphate

12. Cc : centicubik

13. cm : centimeter

14. CMC : carboxy methyl cellulosa

15. CREB : cAMP response element binding protein

16. CYP51 : cytochrome P450 lanosterol 14α-demethylase

17. DAG : diacylglycerol

18. DHT : dihydrotestosterone

19. DHEA : dehydroepiandrosterone

20. DNA : deoxyribonucleat acid

21. DPPH : 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil

22. EGFR : epidermal growth factor receptor

23. ERK : extracellular-signal regulating kinase

24. ERα : estrogen receptor alpha

25. ERβ : estrogen receptor beta

26. ELISA : enzym-linked immunosorbent asssay

27. FF-MAS : follicular fluid meiosis-activating sterol

28. FGF9 : fibroblast growth factor 9

29. FSH : follicle stimulating hormone

xxii

30. FSH-RH : follicle stimulating hormone-releasing hormone

31. FTI : free testosterone index

32. GH : growth hormone

33. GnRH : gonadotropin releasing hormone

34. GPCR : G protein couple receptor

35. GPX : glutathione peroxidase

36. GST : glutathione S-transferase

37. HE : hematoxyilin-eosin

38. HRP : horse radish peroxidase

39. HSP : heat shock protein

40. IC 50 : inhibitory concentration (half)

41. IHC : immunohistochemistry

42. IP3 : phosphotidylinositol triphosphate

43. ITB : indeks testosterone bebas

44. KLT : kromatografi lempeng tipis

45. LH : luteinizing hormone

46. LH-RH : luteinizing hormone- releasing hormone

47. LOD : limite of detection

48. MAP kinase : mitogen-activated protein kinase

49. MAS : meiosis-activating sterols

50. MIS : mullerian inhibiting substance

51. mm : millimeter

52. ml : milliliter

53. mRNA : messeger ribonucleat acid

54. μg : microgram

55. NOS : nitric oxide synthase

56. ng : nanogram

57. NR3C4 : nuclear receptor 3, group C, member 4

58. NRF2 : nuclear factor erythroid 2 related factor 2

59. PIP2 : phosphotidylinositol 4,5 biphosphate

60. PLC : phospholipase C

xxiii

61. POV : peroksida value

62. ppm : parts per million

63. PTM : peritubular myoid

64. α : alpha

65. β : beta

66. Ǿ : diameter

67. OD : optical density

68. POV : value of peroxida

69. SDS PAGE : sodium dodecyl sulfate gel electrophoresis

70. SF-1 : steroidogenic factor-1

71. SHBG : sex hormone binding globulin

72. SOD : superoksida dismutase

73. SOX9 : SRY-box 9 (sex-determining region on Y-box 9)

74. SSP : susunan saraf pusat

75. SRY : sex-determining region on Y

76. StAR : steriodogenic acute regulatory protein

77. TeBG : testosteron-estrogen binding globulin

78. T-MAS : testis meiosis-activating sterol

79. TST : testosterone supplementation therapy

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Ketidakmampuan dalam memberikan keturunan dapat mengakibatkan disharmoni

kehidupan seksual pada pasangan suami-istri dan hal ini dapat pula

mengakibatkan masalah yang besar dalam kehidupan rumah tangga. Bila tidak

ditanggulangi sejak awal masalah ini, tak jarang akan menyebabkan keretakan

rumah tangga yang pada akhirnya dapat mengakibatkan perceraian.

Pusat Penelitian dan Pengembangan (Puslitbang) Kehidupan Keagamaan

Kementerian Agama menyebutkan, angka perceraian di Indonesia dalam lima

tahun terakhir terus meningkat. Pada tahun 2010 sampai 2014, dari sekitar 2 juta

pasangan menikah, 15 persen diantaranya bercerai. Angka perceraian yang

diputus Pengadilan Tinggi Agama seluruh Indonesia pada tahun 2014 mencapai

382.231 kasus, meningkat bila dibandingkan dengan tahun 2010 sebanyak

251.208 kasus. Faktor penyebab perceraian memang bermacam-macam, salah satu

diantaranya karena infertilitas atau ketidaksuburan pasangan suami-istri.

Menurut World Health Organization (WHO) 2012, kasus infertilitas di

dunia terjadi sekitar 50-80 juta pasangan. Infertilitas di negara maju hanya 5-8%

sedangkan di negara berkembang lebih tinggi yaitu sekitas 30% (Masoumi et al.,

2013). Pada Konsensus Penanganan Infertilitas tahun 2013, dikatakan bahwa

prevalensi infertilitas yang terjadi di Asia sebesar 30,8% di Kamboja, 43,7% di

Turkmenistan dan 21,3% di Indonesia.

2

Data sensus penduduk 2013 menunjukkan bahwa angka ketidaksuburan

pasangan suami-istri usia subur (di bawah 30 tahun) sekitar 10-15%. Jumlah

pasangan usia subur di Indonesia mencapai 7,18 juta, yang artinya sekitar 800.000

pasangan mengalami infertilitas. Dapat dikatakan, satu dari sepuluh pasangan usia

subur mengalami gangguan kesuburan. Infertilitas yang terjadi pada pria sekitar

40%, pada wanita sekitar 45%, dan infertilitas idiopatik (tidak jelas) sebesar 15%

atau pada kedua pihak berkisar 40%. Gangguan kesuburan ini akan meningkat

seiring mundurnya usia menikah pada sebagian orang (Nakita, 2013). Dengan

semakin meningkatnya masalah infertilitas pria pada akhir-akhir ini maka perlu

ditempuh alternatif lain untuk dapat meningkatkan kemampuan reproduksi pria.

Secara alamiah, setiap mahluk hidup atau orgamisne akan sampai pada

proses menjadi tua. Proses menjadi tua normal terjadi bila datangnya tepat waktu

dan tidak dapat kita hindari, namun terkadang proses penuaan terlalu cepat terjadi.

Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor seperti faktor genetik, gaya hidup,

lingkungan, mutasi gen, rusaknya kekebalan tubuh dan radikal bebas. Dari faktor

tersebut, teori radikal bebas paling sering diungkapkan (Bartosz and Bartosz,

2014).

Menua merupakan suatu proses menurunnya daya tahan tubuh dalam

menghadapi rangsangan dari dalam maupun luar tubuh. Proses menua sudah

mulai berlangsung sejak seseorang mencapai usia dewasa dan sebenarnya tidak

ada batas yang tegas pada usia berapa penampilan seseorang mulai menurun.

Penuaan pada pria disertai dengan penurunan kadar testosteron dengan gejala dan

tanda yang berbeda yang dikenal sebagai andropause (Zen, 2009; Inegbenebor

3

and Ebomoyi, 2010; Barbutska et al., 2013). Turunnya produksi testosteron oleh

sel Leydig pada umur 45-59 tahun, disertai dengan peningkatan sekresi luteinizing

hormone (LH). Hal ini terkait dengan penurunan jumlah reseptor androgen pada

sel Leydig atau peningkatan LH pada sel Leydig yang menyebabkan sumbu

hipotalamus-hipofise-testis tidak bekerja secara optimal (Pangkahila, 2007). Pada

pria, kadar testosteron serum tetap stabil sampai kira-kira 40 tahun, setelah itu

total testosteron yang bersirkulasi dan tingkat testosteron bebas secara biologis

menurun setiap tahun sebesar 1-3%. Pria yang berusia 60-69 tahun kadar

testosteron total dan testosteron indeks bebasnya menurun yaitu sekitar 20-35%.

Penurunan kadar testosteron total tampaknya stabil pada usia sekitar 70 tahun

(Araujo et al., 2007 and Wu et al., 2008).

Pada penelitian yang dilakukan oleh Neves et al., 2017 membuktikan berat

dan volume testis tikus yang direseksi menunjukkan penurunan seiring

bertambahnya usia. Pada kelompok tikus yang berusia 24 bulan menunjukkan

penurunan volume inti sel Leydig sedangkan tikus berusia 18 dan 24 bulan terjadi

pengurangan yang signifikan dalam volume sitoplasma dan volume total sel

Leydig. Jumlah sel Leydig tidak berbeda secara signifikan dengan usia. Jadi

penuaan pada tikus akan mengalami pengurangan volume nukleus sel, sitoplasma,

dan total sel Leydig namun tidak ada perubahan dalam jumlah sel-sel ini selama

penuaan.

Spermatogenesis sangat menentukan fertilitas seorang pria yang pada

akhirnya akan memegang peranan penting dalam kelangsungan kehidupan

manusia (O`Hara and Smith, 2015). Spermatogenesis adalah suatu proses

4

pertumbuhan dan perkembangan sel-sel spermatogenik yang membelah beberapa

kali dan akhirnya berdiferensiasi menghasilkan spermatozoa (Sadler, 2011).

Spermatogenesis terjadi pada tubulus seminiferus di bawah kontrol Follicle

Stimulating Hormone (FSH) dan testosteron, yang melibatkan poros hipotalamus-

hipofise-testis. Gonadotropin Releasing Hormone (GnRH) dari hipothalamus

merangsang sekresi Follicle Stimulating Hormone (FSH) dan Luteinizing

Hormone (LH). FSH berpengaruh langsung terhadap sel Sertoli dalam tubulus

seminiferous sedangkan LH mempengaruhi spermatogenesis melalui testosteron

yang dihasilkan oleh sel Leydig, yang terletak di jaringan interstisium testis.

Hormon testosteron ini penting bagi pertumbuhan dan pembagian sel-sel

germinativum dalam membentuk spermatozoa (Johnson, 2013).

Hormon steroid yang penting dalam pemeliharaan spermatogenesis dan

menentukan ekspresi fenotip pada laki-laki, termasuk pada perkembangan

karakteristik seks sekunder serta inisiasi dan pemeliharaan spermatogenesis

adalah hormon androgen (Barbutska, 2013). Hormon androgen dimediasi oleh

androgen receptor (AR), dan fungsi AR adalah sebagai faktor transcription-ligan

dependent, mengatur ekspresi berbagai gen androgen-responsif. Androgen dan

AR memiliki peranan penting dalam spermatogenesis dan fertilitas (Wang et al.,

2009; O`Hara and Smith, 2015). Ekspresi AR pada testis dapat dideteksi pada sel

Sertoli, sebagian besar pada sel peritubular myoid dan sel-sel pada ruang

interstitial termasuk sel Leydig dan sel-sel otot polos di perivascular testis

(Walker, 2011; De Gendt and Verhoeven, 2012; Keber et al., 2013; Smith and

McEwan, 2013).

5

Salah satu penanganan untuk meningkatkan spermatogenesis dan kualitas

spermatozoa dapat dilakukan dengan penggunaan medikamentosa (obat-obatan)

dan fitofarmaka. Obat yang sering dipakai pada medikamentosa adalah hormon,

khususnya yang mengalami defisiensi akan diberikan Androgen replacement

therapy (ART). Untuk ART digunakan testosteron yang telah terbukti dapat

meningkatkan dorongan seksual atau libido, meningkatkan fungsi ereksi penis dan

spermatogenesis, serta efektif juga untuk penderita hipogonadisme dan pada usia

lanjut (Surampudi, et al., 2012; Konaka et al., 2016; Bhasin et al., 2018).

Sementara itu, penggunaan bahan fitofarmaka mulai banyak dikembangkan dan

telah lama digunakan secara luas, dan telah diuji secara empiris maupun klinis

yang didasari atas kajian-kajian secara ilmiah. Beberapa tumbuhan yang telah

teruji secara klinis (dalam dosis tertentu) seperti: Tribulus terrestis L, Panax

ginseng, Siberian ginseng, Muria puama (Ptychopetalum olacoides), Damiana

(Turnera aphrodisiaca) dan Corynanthe yohimbe.

Indonesia merupakan salah satu negara dengan keanekaragaman hayati

yang cukup tinggi. Tidak kurang dari 30.000 spesies tumbuhan ada di hutan tropis

Indonesia. Dari jumlah tersebut sekitar 9.600 spesies yang diketahui memiliki

khasiat obat. Sekitar 200 spesies saja yang telah digunakan sebagai bahan baku

industri obat tradisional. Pemanfaatan tanaman sebagai bahan baku obat juga

belum dilakukan secara maksimal di level global. Dari sekitar 250.000-500.000

spesies tumbuhan yang ada di dunia, hanya sekitar 15% dilaporkan telah diteliti

secara fitokimia. Sementara itu, untuk tanaman yang telah diuji aktivitas

biologisnya baru sekitar 6% saja. Data penelitiannya menunjukkan 122 senyawa

6

yang telah digunakan sebagai obat, dari 94 spesies tanaman dan sekitar 80%

diantaranya telah digunakan sebagai obat rakyat (Ratna, 2018). Salah satu

tanaman obat adalah tanaman Pranajiwa Manis yang nama latinnya Sterculia

javanica R. Br. (Heyne, 1987).

Penelitian pernah dilakukan oleh Astuti pada tahun 2003, bahwa

pemberian ekstrak biji Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br.) konsentrasi

5%, 10% dan 15% selama 7 hari secara oral pada tikus jantan menunjukkan

adanya efek aphrodisiak. Penelitian lain mengenai pemberian ekstrak biji

Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br.) dengan konsentrasi 5%, 10% dan

15% selama 7 hari secara oral pada tikus jantan menunjukkan adanya efek

androgen (Kartika, 2004).

Penelitian juga pernah dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemberian

ekstrak biji Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br.) per oral terhadap

spermatogenesis dan perilaku seksual pada mencit jantan, strain Balb-C, usia 1,5

bulan dan berat badan 25 ± 3 gram. Penelitian ini dilakukan dengan memberikan

carboxymethylcellulose (CMC) 0,1% per oral pada kelompok kontrol dan

memberikan ekstrak biji Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br.) dengan

konsentrasi 2,5%, 5%, dan 10% pada masing-masing kelompok perlakuan dengan

dosis 0,1 ml per oral setiap siang hari selama 35 hari. Perilaku seksual dilakukan

pengamatan perubahan perilaku seksual berupa mounting, intromission, waktu

mounting dan waktu intromission pada masing-masing kelompok setiap 10 hari.

Hasil penelitian menunjukkan pada kelompok pre-test dan kontrol tidak

didapatkan perubahan spermatogenesis dan perubahan perilaku seksual.

7

Sedangkan pada kelompok pemberian ekstrak biji Pranajiwa Manis (Sterculia

javanica R. Br.) dengan konsentrasi 2,5%, 5%, dan 10% didapat peningkatan

spermatogenesis dan perilaku seksual yang cukup bermakna. Peningkatan baik

spermatogenesis maupun perilaku seksual ini terjadi seiring dengan peningkatan

konsentrasi (Widianti et al., 2018). Berdasarkan hasil penelitian tersebut,

didapatkan informasi bahwa pemberian ekstrak biji Pranajiwa Manis (Sterculia

javanica R. Br.) dengan perbedaan konsentrasi (2,5%, 5% dan 10%)

meningkatkan spermatogenesis dan perilaku seksual mencit (Mus musculus).

Diduga androgen dan reseptor androgen memiliki peranan penting dalam

spermatogenesis, oleh karena itu pada penelitian ini akan dibuktikan bahwa

kandungan dalam ekstrak biji Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br.) 10%

dapat meningkatkan spermatogenesis melalui peningkatan testosteron, ekspresi

reseptor androgen pada sel Sertoli dan sel Leydig pada testis mencit (Mus

musculus) usia tua.

1.2. Rumusan Masalah

Berlatar belakang dari hal tersebut di atas dirumuskan permasalahan yaitu:

1. Apakah pemberian ekstrak biji Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R.

Br.) 10% meningkatkan spermatogenesis pada testis mencit (Mus

musculus) usia tua


Br.) 10% meningkatkan hormon testosteron pada mencit (Mus musculus)

usia tua

8


Br.) 10% meningkatkan ekspresi reseptor androgen sel Sertoli pada testis

mencit (Mus musculus) usia tua


Br.) 10% meningkatkan ekspresi reseptor androgen sel Leydig pada testis

mencit (Mus musculus) usia tua

1.3. Tujuan Penelitian

1.3.1 Tujuan umum:

Untuk membuktikan bahwa pemberian ekstrak biji Pranajiwa Manis

(Sterculia javanica R. Br.) 10% meningkatkan spermatogenesis,

hormon testosteron, ekspresi reseptor androgen sel Sertoli dan sel

Leydig pada testis mencit (Mus musculus) usia tua.

1.3.2 Tujuan khusus:

1. Untuk membuktikan bahwa pemberian ekstrak biji Pranajiwa Manis

(Sterculia javanica R. Br.) 10% meningkatkan spermatogenesis pada

testis mencit (Mus musculus) usia tua.


(Sterculia javanica R. Br.) 10% meningkatkan hormon testosteron

mencit (Mus musculus) usia tua.


(Sterculia javanica R. Br.) 10% meningkatkan ekspresi reseptor

androgen sel Sertoli pada testis mencit (Mus musculus) usia tua.

9


(Sterculia javanica R. Br.) 10% meningkatkan ekspresi reseptor

androgen sel Leydig pada testis mencit (Mus musculus) usia tua.

1.4. Manfaat Penelitian

Dari aspek pengembangan ilmu pengetahuan, hasil penelitian ini dapat

menjelaskan mekanisme baru dari pemberian ekstrak biji dari tanaman

Pranajiwa Manis (Sterculia javanica R. Br.) 10% terhadap

peningkatan spermatogenesis melalui peningkatan hormon testosteron,

ekspresi reseptor androgen pada sel Sertoli dan sel Leydig testis

mencit (Mus musculus) usia tua.

ABSTRAK EKSTRAK BIJI PRANAJIWA MANIS (STERCULIA … · Pada hari ke-36 diambil darah untuk...

Documents

Transcript of ABSTRAK EKSTRAK BIJI PRANAJIWA MANIS (STERCULIA … · Pada hari ke-36 diambil darah untuk...