Aktivitas Antidiabetes Andrografolid dari Herba Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees) terhadap Ekpresi Gen PPARgamma dan GLUT-4 pada Sel 3T3-L1 Adiposit

NOVIA TRI ASTUTI, Prof. Dr. apt. Suwidjiyo Pramono, DEA; Prof. Dr. apt. Agung Endro Nugroho, M.Si

2022 | Tesis | MAGISTER ILMU FARMASI

Sambiloto (Androgaphis paniculata (Burm. f.) Nees) secara tradisional telah banyak digunakan untuk pengobatan diabetes melitus (DM), terutama DM tipe-2. Namun, mekanisme molekurnya sebagai agen antidiabetes belum sepenuhnya diketahui. Komponen utama dalam herba sambiloto adalah andrografolid. Penelitian ini bertujuan untuk menelusur mekanisme isolat andrografolid dari sambiloto sebagai agen antidiabetes pada sel 3T3-L1 adiposit terhadap uptake glukosa dan ekspresi gen PPARγ dan GLUT-4 pada tingkat mRNA. Gen-gen tersebut diketahui berhubungan dengan peningkatan signaling dan sensitivitas insulin. Mekanisme andrografolid sebagai antidiabetes akan dibandingkan dengan obat antidiabetes; pioglitazon dan herbal fitofarmaka; inlacin (DLBS3233). Isolat andrografolid diperoleh dari hasil isolasi mandiri oleh peneliti pada penelitian sebelumnya dengan konsentrasi uji aktivitas yang dipilih adalah 5, 10, dan 20 µg/mL. Subyek uji menggunakan sel 3T3-L1 yang akan didifferensiasi menjadi sel adiposit matang dengan menambahkan insulin, deksametason dan 3-isobutil-1-metilxantin (IBMX) atau induktor hormonal MDI. Indikator diferensiasi dengan mengukur ekpresi gen adiponektin dan C/EBPα serta pengukuran akumulasi lipid dengan ORO Staining Assay. Aktivitas uptake glukosa dan ekspresi gen PPARγ dan GLUT-4 diujikan terhadap kelompok pioglitazon (0,008 μg/mL), inlacin (5 μg/mL) dan isolat andrografolid. Data yang diperoleh dianalisis secara statistik menggunakan perangkat lunak IBM SPSS Statistic ver. 25 dengan uji oneway ANOVA atau Mann whitney. Diferensiasi sel pre-adiposit menjadi early adiposit terjadi tiga hari setelah induksi MDI dengan indikator hasil menunjukkan peningkatan ekspresi gen adiponektin dan C/EBPα yang signifikan dibanding kelompok pre-adiposit (p<0,05). Sel dipertahankan dengan insulin untuk dapat terdifferensiasi menjadi mature adiposit (matang) selama sepuluh hari, dengan indikator hasil menunjukkan peningkatan ekpresi gen PPARγ (p<0,05). Sel 3T3-L1 yang telah terdiffrensiasi mempunyai bentuk sel, ukuran dan droplet lipid yang lebih besar dibanding preadiposit dengan hasil akumulasi lipid meningkat 3 kali lebih besar (p<0,05). Pengujian isolat andrografolid dengan dosis 5, 10, 20 µg/mL menunjukkan peningkatan uptake glukosa, peningkatan ekspresi gen PPARγ dan GLUT-4 secara signifikan (p<0,05) dibandingkan kontrol sel (DMSO). Isolat andrografolid 20 µg/mL menunjukkan hasil peningkatan ekpresi gen paling tinggi. Secara statistik peningkatan ekpresi gen yang ditunjukkan andrografolid 20 µg/mL berbeda secara signifikan (p<0,05) bila dibandingkan dengan pioglitazon 0,008 µg/ml dan inlacin 5 µg/ml. Kesimpulannya, isolat andrografolid menunjukkan kemampuan dalam meningkatkan penyerapan glukosa yaitu melalui peningkatan ekpresi PPARγ dan GLUT-4 pada tingkat mRNA; dengan demikian, andrografolid memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai agen antidiabetes.

Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm. f.) Nees) has traditionally been used to treat diabetes mellitus (DM), particularly type 2. However, its molecular mechanism as an anti-diabetic agent was not fully understood. Andrographolide was the primary constituent of A. paniculata herbs. This study aimed to investigate the mechanism of andrographolide isolate from sambiloto as an antidiabetic agent in 3T3-L1 adipocytes on glucose uptake and PPARγ and GLUT-4 gene expression at the mRNA level. These genes were known to be associated with increased insulin signalling and sensitivity. The mechanism of andrographolide as antidiabetic will be compared with antidiabetic drugs; pioglitazone and phytopharmaca herbs; inlacin (DLBS3233). In a previous study, researchers obtained andrographolide isolate through direct isolation at concentrations of 5, 10, and 20 µg/mL. 3T3-L1 cells were used in the study, which were differentiated into mature adipocytes with insulin, dexamethasone, and 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMX), also known as the MDI agent. Indicator of differentiation measured by adiponectin and C/EBPα genes expression, as well as lipid accumulation measured by the ORO Staining Assay. Pioglitazone (0.008 µg/mL), inlacin (5 µg/mL), andrographolide were used to test glucose uptake activity as well as PPARγ and GLUT-4 genes expression. The collected data were statistically analyzed using IBM SPSS Statistics software version 25 by oneway ANOVA or the Mann Whitney test. Three days after MDI induction, pre-adipocytes differentiated into early adipocytes, with the result indicator demonstrating a significant increase in adiponectin and C/EBPα genes expression compared to the control group (p<0.05). Cells were maintained with insulin to differentiate into mature adipocytes for ten days, with the result indicator showing an increase in PPARγ and GLUT-4 genes expression (p<0.05). Differentiated 3T3-L1 cells had larger cell shape, size, and lipid droplets than pre-adipocytes, resulting in three times more lipid accumulation (p<0.05). Tests with andrographolide isolate at doses of 5, 10, and 20 µg/mL revealed a significant (p<0.05) increase in glucose uptake, as well as an increase in PPARγ and GLUT-4 genes expression compared to the control cells (DMSO). Andrographolide 20 µg/mL showed the highest increase in genes expression. Statistically, the increase in gene expression indicated by andrographolide 20 µg/mL was significantly different (p<0.05) than pioglitazone 0.008 µg/mL and inlacin 5 µg/mL. In conclusion, andrographolide was demonstrated to improve glucose uptake by increasing PPARγ and GLUT-4 mRNA levels; thus, it has the potential to develop as an antidiabetic therapeutic agent.

Kata Kunci : Androgaphis paniculata, Andrografolid, Sel 3T3-L1, PPARγ, GLUT-4