The Effect of Chlorogenic Acid on mRNA Expression of Superoxide Dismutases (SOD1 and SOD2) in Rat's Hippocampus of Type 1 Diabetes Mellitus

QINTARO MAKITSUNA M, dr. Junaedy Yunus, M.Sc, Ph.D;Dr. dr. Dwi Cahyani Ratna Sari, M.Kes, PA(K)

2022 | Skripsi | S1 KEDOKTERAN

Latar Belakang: Diabetes mellitus adalah gangguan metabolisme umum yang dapat berkontribusi pada gangguan kognitif dan memori. Semakin banyak bukti menunjukkan bahwa stres oksidatif memainkan peran kunci dalam patogenesis semua bentuk diabetes mellitus baik dalam studi klinis dan laboratorium. Asam klorogenat diketahui memiliki banyak fungsi fisiologis, termasuk perlindungan saraf, anti-oksidasi, anti-inflamasi, dan nutrisi saraf. Namun, diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruhnya terhadap stres oksidatif pada diabetes mellitus tipe 1 dengan memeriksa ekspresi mRNA SOD1 dan SOD2. Tujuan: Untuk mempelajari peran asam klorogenat dalam ekspresi mRNA Superoxide dismutase (SOD1 dan SOD2) di hipokampus tikus Diabetes Mellitus tipe 1. Metode: Tikus Wistar Jantan (n=24, umur= 2 bulan) dibagi menjadi 6 kelompok: Kelompok Kontrol, Kelompok DM yang diinduksi streptozotocin 60 mg/KgBB secara intraperitoneal selama 1,5 bulan (DM1,5 Kelompok n=5) dan 2 bulan (Grup DM2 n=5). Asam klorogenat diberikan pada Kelompok DM1,5 dalam 3 dosis yang berbeda selama 2 minggu, yaitu 12,5 mg/KgBB (CGA12,5 Grup n=5), 25 mg/KgBB (CGA25 Grup n=5), 50 mg/ KgBW (Grup CGA50 n=5) selama 2 minggu untuk menguji efek CGA dalam perkembangan DM terkait cedera organ. Tikus diterminasi dan sampel hipokampus diambil untuk ekstraksi RNA. Ekspresi mRNA SOD1 dan SOD2 diukur menggunakan Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR). Dalam penelitian ini, data diolah dengan signifikansi statistik p < 0,05. Hasil: Studi ini menemukan bahwa ekspresi mRNA SOD2 secara signifikan lebih rendah pada kelompok DM1,5 dan DM2 dibandingkan dengan kelompok kontrol, ekspresi mRNA SOD1 yang lebih tinggi pada kelompok CGA3 dibandingkan dengan kelompok DM1,5, dan ekspresi mRNA SOD2 yang lebih tinggi pada kelompok CGA1 dibandingkan kelompok DM1,5 dan DM2. Ekspresi mRNA SOD1 kelompok CGA3 secara signifikan lebih tinggi daripada kelompok CGA1, ekspresi mRNA SOD2 lebih tinggi pada kelompok CGA1 dibandingkan dengan kelompok CGA1 dan CGA2 yang menunjukkan efek bergantung dosis CGA. Selain itu, pengobatan CGA juga menurunkan kadar RBG dengan cara yang bergantung pada dosis. Kesimpulan: CGA berpotensi menurunkan dan menghambat progresi stres oksidatif pada hipokampus yang ditunjukkan dengan ekspresi mRNA kadar SOD1 dan SOD2 yang lebih tinggi pada kelompok CGA dibandingkan dengan kelompok DM.

Background: Diabetes mellitus is a common metabolic disorder that can lead to cognitive and memory impairment. Increasing evidence indicates that oxidative stress plays a key role in the pathogenesis of all forms of diabetes mellitus in both clinical and laboratory studies. Chlorogenic acid is known to have many physiological functions, including neuroprotection, anti-oxidation, anti-inflammatory, and neuronutrition. However, further research is needed regarding its effect on oxidative stress in diabetes mellitus type 1 by examining the mRNA expression of SOD1 and SOD2. Aim: To study the role of chlorogenic acid in mRNA expression of Superoxide dismutases (SOD1 and SOD2) in rat�s hippocampus of type 1 Diabetes Mellitus. Method: Male Wistar Rats (n=24, age= 2 months) were divided into 6 groups: Control Group, DM Group which was induced by streptozotocin 60 mg/KgBB intraperitoneally for 1,5 months (DM1,5 Group n=5) and 2 months (DM2 Group n=5). Chlorogenic acid was given in the DM1,5 Group in 3 different doses for 2 weeks, namely 12,5 mg/KgBW (CGA12,5 Group n=5), 25 mg/KgBW (CGA25 Group n=5), 50 mg/KgBW (CGA50 Group n=5) for 2 weeks to examine ths effect of CGA in organ injury-related DM progression. The rats were terminated and hippocampus samples were taken for RNA extraction. The mRNA expression of SOD1 and SOD2 was measured using Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR). In this study, the data were processed with a statistical significance of p < 0.05. Result: The study found that there was significantly lower mRNA expression of SOD2 in the DM1,5 and DM2 groups compared to the control group, higher mRNA expression of SOD1 in the CGA3 group compared to the DM1,5 group, and higher mRNA expression of SOD2 in the CGA1 group compared to the DM1,5 and DM2 groups. The mRNA expression of SOD1 of the CGA3 group was significantly higher than the CGA1 group, higher mRNA expression of SOD2 in the CGA1 group compared to the CGA2 and CGA3 groups which indicates a dose-dependent effect of CGA. In addition, CGA treatment also lowered the RBG levels in a dose-dependent manner. Conclusion: CGA has the potential to reduce and inhibit the progression of oxidative stress in the hippocampus as indicated by higher mRNA expression of SOD1 and SOD2 levels in the CGA groups compared to the DM groups.

Kata Kunci : Chlorogenic acid, diabetes mellitus, antioxidant, oxidative stress, superoxide dismutases, hippocampus.